电气伺服控制技术及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄志坚 著

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• 控制工程
• 电力电子
• 运动控制
• 嵌入式系统
• 控制技术

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512392649

版次：1

商品编码：11954525

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-08-01

用纸：胶版纸

页数：298

字数：453000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：《电气伺服控制技术及应用》可作为机电专业工程技术人员的参考书，也可作为普通高等院校、高职高专相关专业学生的参考读物。

　　本书结合大量典型实例，系统介绍电气伺服控制系统结构原理，以及设计计算、选型、试验、使用、安装调试、维护修理、技术改进的理论与方法

内容简介

伺服系统是自动控制系统的一个分支，系统具有精度高、响应速度快、稳定性好、负载能力强和工作频率范围大等优点。伺服技术的发展方向是数字化、高集成化、智能化，以及模块化和网络化。目前，电气伺服控制技术在工业、交通、国防以及人们日常工作与生活众多领域得到广泛应用，发挥重要作用。本书结合大量典型实例，系统介绍现代电气伺服控制系统结构原理，以及设计计算、选型、试验、使用、安装调试、维护修理、技术改进的理论与方法。本书力求简明实用，能够反映本技术领域国内研究与应用的现状，实例涵盖多个工业门类，对广大读者有直接的参考借鉴作用。本书共分4章，第1章是电气伺服控制概述，第2、3、4章分别介绍步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机及其控制系统的相关理论及应用。

本书可作为机电专业工程技术人员的参考书，也可作为普通高等院校、高职高专相关专业学生的参考读物。

作者简介

　　黄志坚，男，广大工业大学机电系教授，具有丰富的理论经验和实践经验，出版了多本图书，包括《液压伺服与比例控制实用技术》《电液伺服与比例控制装置使用与维修》《液压伺服比例控制与PLC应用》《电气伺服控制技术应用案例精选》等。

目录

前言
1电气伺服控制技术概述1
1.1电气伺服控制系统原理及组成1
1.2电气伺服控制技术基本要求和特点2
1.2.1电气伺服控制基本要求2
1.2.2电气伺服控制执行元件主要性能特点3
1.3伺服系统分类3
1.3.1按被控量参数特性分类3
1.3.2按驱动元件的类型分类4
1.3.3按控制原理分类5
1.3.4按反馈比较控制方式分类6
1.4电气伺服控制技术发展趋势6
2步进电动机伺服控制技术及应用8
2.1步进电动机及伺服控制技术概述8
2.1.1步进电动机的工作原理8
2.1.2步进电动机的分类及型号命名10
2.1.3步进电动机的运行特性11
2.2步进电动机驱动技术及应用13
2.2.1步进电动机驱动技术概述13
2.2.2 二相混合式步进电动机驱动器14
2.2.35相混合式步进电动机驱动器18
2.2.4反应式步进电动机驱动器22
2.2.5步进电动机可变细分驱动控制器29
2.3步进电动机控制技术及应用34
2.3.1步进电动机控制技术概述34
2.3.2步进电动机加减速控制器35
2.3.3数控步进电动机的正反转控制38
2.3.4三相混合式步进电动机SPWM控制技术40
2.3.5基于虚拟仪器的步进电动机控制系统44
2.3.6基于DSP的步进电动机控制系统46
2.3.7基于单片机的步进电动机控制系统50
2.3.8基于PLC和触摸屏的步进电动机控制系统53
2.3.9基于CAN总线的步进电动机控制系统56
2.3.10基于ARM7的步进电动机升降速曲线控制系统60
2.3.11基于FPGA的步进电动机多轴联动控制系统66
2.4步进电动机及伺服系统设计与计算71
2.4.1步进电动机的选型与计算概述71
2.4.2步进电动机主要技术参数 76
2.4.3升降台铣床数控改造设计及步进电动机的选择计算80
2.4.4数控机床中步进电动机的选用83
2.4.5基于STM32F103的贴片机控制系统的设计85
2.5步进电动机及控制系统的使用与维修91
2.5.1步进电动机的故障分析91
2.5.2CAK6150数控车床驱动板的维修94
2.5.3电火花线切割机步进电动机失步等故障的检修97
3直流伺服控制技术及应用101
3.1直流伺服电动机概述101
3.1.1直流伺服电动机的特点101
3.1.2直流伺服电动机的工作原理101
3.2直流伺服电动机的驱动与控制105
3.2.1直流伺服电动机驱动概述105
3.2.2直流伺服电动机控制及其特性106
3.2.3PWM在直流伺服系统中的应用109
3.2.4运用PWM技术控制直流电动机转速114
3.2.5TMS320C2812在直流伺服控制中的应用118
3.3直流伺服电动机及系统的设计与应用121
3.3.1直流伺服电动机应用与选择概述121
3.3.2部分直流伺服电动机的主要技术数据123
3.3.3SG1731D在机床直流伺服随动系统中的应用126
3.3.4基于PC＋PCI的直流伺服系统测试平台129
3.3.5基于DSP的雕刻机用直流伺服控制器132
3.3.6低成本直流伺服电动机调速系统135
3.3.7大功率直流电动机速度伺服系统的设计138
3.4直流伺服电动机及系统的使用与维修143
3.4.1电动机发热故障分析及解决143
3.4.2伺服系统中检测器件常见故障与维修144
3.5无刷直流电动机控制系统及应用147
3.5.1永磁无刷直流电动机的结构及工作原理147
3.5.2无刷直流电动机的运行特性152
3.5.3无刷直流电动机驱动控制153
3.5.4三相无刷直流伺服电动机控制系统在石油钻井的应用156
3.5.5空心绕组无刷直流电动机在精密定位控制系统中的应用158
3.5.6高压断路器永磁无刷直流电动机机构伺服控制系统160
3.5.7基于CAN总线的小型飞行器伺服系统165
4交流伺服控制技术及应用169
4.1交流伺服控制技术概述169
4.1.1交流伺服电动机及控制技术的发展169
4.1.2同步电动机与异步电动机171
4.1.3模拟式交流伺服系统与数字式交流伺服系统171
4.2交流异步伺服电动机173
4.2.1交流异步伺服电动机基本结构174
4.2.2交流异步伺服电动机工作原理175
4.2.3两相绕组产生的圆形旋转磁场177
4.2.4椭圆形旋转磁场181
4.2.5控制方式183
4.2.6稳态特性184
4.3交流同步伺服电动机187
4.3.1永磁同步电动机的结构与工作原理187
4.3.2磁阻式同步电动机的结构与工作原理192
4.3.3磁滞同步电动机的结构与工作原理193
4.4交流伺服电动机的驱动与控制技术应用195
4.4.1基于IRMCK201芯片的交流伺服控制系统195
4.4.2基于PCI总线的全闭环交流伺服控制系统200
4.4.3大功率PMSM伺服系统203
4.4.4基于DSP的全数字交流伺服驱动器208
4.4.5基于DSP的交流伺服系统与CAN总线的通信212
4.4.6基于PLC伺服驱动的位置控制系统216
4.4.7触摸屏与PLC组成的伺服电动机控制系统219
4.4.8基于DeviceNet协议的CAN总线交流伺服系统接口221
4.4.9基于PROFIBUSDP总线的交流伺服与变频系统226
4.5交流伺服控制系统的设计与计算231
4.5.1交流伺服电动机的设计计算及选择概述231
4.5.2交流伺服电动机的主要技术参数233
4.5.3机床进给系统数控化改造的设计及计算235
4.5.4TH6363卧式加工中心伺服进给系统设计与分析239
4.5.5数控冲床送料机构交流伺服电动机设计与分析243
4.5.6交流伺服同步驱动拉床控制系统的设计247
4.6交流伺服控制应用典型实例252
4.6.1用PLC伺服装置改造插齿机床控制系统252
4.6.2FANUC系统扭矩控制功能在数控曲轴磨床中的应用256
4.6.3基于PLC控制的高精度交流伺服定剪系统260
4.6.4织机电子送经与卷取伺服驱动技术系统263
4.6.5地面雷达全数字模块化伺服系统268
4.6.6CINRAD／SA型天气雷达数字交流伺服系统及调试和维修272
4.7交流伺服电动机及系统的使用与维修279
4.7.1FANUC αi系列主轴伺服驱动系统故障诊断与维修279
4.7.2数控机床交流伺服系统参数不匹配故障及消除方法282
4.7.3交流伺服电动机振动故障分析与解决284
4.7.4三菱交流伺服主轴电动机飞车故障的维修286
参考文献288

前言/序言

“伺服”一词来自英文单词Servo的音译，是指运动系统按照人们的外部指令要求进行运动。目前，电气伺服控制技术在工业、交通、国防以及人们日常工作与生活众多领域得到了广泛应用，发挥了重要作用。电气伺服系统主要由伺服电机、反馈和控制装置组成。其中伺服电机是运动的主要执行部件。伺服系统的主要作用是闭环控制，包括力矩、速度（转速）和位置等。伺服系统是自动控制系统的一个分支，伺服系统的性能是决定机构运动精度和生产效率的主要因素之一。电气伺服系统具有精度高、响应速度快、稳定性好、负载能力强和工作频率范围大等基本要求，同时还要求体积小、质量轻、可靠性高和成本低等。电气伺服控制技术是集微控电动机、传感器与测控、自动化、机械工程、电子工程和电力电子技术为一体的综合技术。现代科学技术的发展，特别是微电子技术、计算机技术的飞速发展对伺服控制提出了更高、更新的要求。伺服技术的发展方向是数字化、高集成化、智能化以及模块化和网络化。

本书结合大量典型实例，系统介绍现代电气伺服控制系统结构原理，以及设计计算、选型、试验、使用、安装调试、维护修理、技术改进的理论与方法。本书共分4章，第1章是电气伺服控制概述，第2、3、4章分别介绍步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机及其控制系统的相关理论及应用。

本书取材新颖，简明实用。本书内容翔实具体，反映了本技术领域国内研究与应用的现状，实例涵盖多个工业门类，对广大读者有直接的参考借鉴作用。

限于作者水平，加之时间仓促，书中难免有不当及欠缺之处，恳请读者批评指正。

好的，这是一本名为《数字信号处理原理与应用》的图书简介，其内容与您提到的《电气伺服控制技术及应用》完全无关。 《数字信号处理原理与应用》 内容简介 本书系统深入地介绍了数字信号处理（DSP）领域的基础理论、核心算法及其在工程实践中的广泛应用。本书旨在为电子工程、通信工程、计算机科学以及相关领域的学生、研究人员和工程师提供一本全面、深入且具有实践指导意义的教材与参考书。 全书共分为七个主要部分，内容覆盖了从离散时间信号分析到现代自适应滤波技术的完整体系。 第一部分：离散时间信号与系统分析 本部分作为全书的基石，详细阐述了连续时间信号经过采样后转化的离散时间信号的特性。我们首先回顾了傅里叶分析在连续信号中的应用，进而引入了离散时间傅里叶变换（DTFT），这是理解离散信号频域特性的关键工具。随后，本书重点讲解了离散傅里叶变换（DFT）及其快速实现算法——快速傅里叶变换（FFT）。详细讨论了DFT/FFT的原理、计算复杂度、窗函数对频谱泄漏的影响及选择策略，并给出了多种FFT算法的实现细节，例如Cooley-Tukey算法。 紧接着，系统地分析了离散时间线性时不变（LTI）系统的基本性质。通过卷积和差分方程，建立了系统时域和频域的分析方法。Z变换作为分析离散时间系统的核心数学工具，被进行了深入探讨，包括Z变换的收敛域、反变换方法（如部分分式展开法）以及如何利用Z变换来分析系统的稳定性和频率响应。 第二部分：数字滤波器设计 数字滤波器是DSP应用的核心组成部分，本部分集中讨论了设计满足特定性能指标的数字滤波器的各种方法。 IIR滤波器设计： 我们首先介绍了无限脉冲响应（IIR）滤波器的基本结构，并详尽地讲解了模拟原型滤波器的设计，例如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）滤波器。随后，重点阐述了从模拟滤波器到数字滤波器的经典转换技术，包括双线性变换法（Bilinear Transformation）和脉冲响应不变法。本书特别强调了双线性变换法，分析了其引入的频率映射和预畸变处理，并给出了IIR滤波器双二次节或级联实现的稳定性考量。 FIR滤波器设计： 与IIR滤波器相对，有限脉冲响应（FIR）滤波器因其线性相位特性而在许多对相位敏感的应用中占据主导地位。本部分详细介绍了设计FIR滤波器的主要方法。首先是窗函数法，讨论了矩形窗、汉宁窗、海明窗等不同窗函数的性能对比，以及如何通过选择合适的窗函数来平衡过渡带宽度和阻带衰减。其次，本书全面介绍了频率采样法和最优滤波器设计法，特别是Parks-McClew算法（频域方法），该算法提供了一种精确控制滤波器过渡带性能的有效途径。 第三部分：有限精度效应与量化 在实际的DSP系统中，信号和系统参数通常以有限的二进制精度进行表示和运算，这引入了量化误差。本部分专门针对这一实际问题进行了深入分析。讨论了定点和浮点表示的特性。重点分析了信号量化噪声的统计特性、量化对系统稳定性的影响，以及舍入误差和截断误差的建模。同时，本书也提出了降低有限精度效应的工程对策，例如采用适当的字长、选择合适的运算格式，以及在滤波器结构设计中减少累加器的溢出风险。 第四部分：多速率信号处理 多速率系统在通信、音频处理和数据转换中扮演重要角色。本部分聚焦于采样率的改变。详细介绍了上采样（插值）和下采样（抽取）的理论基础，阐述了如何利用零阶保持、线性插值和保持器等基本保持技术。核心内容集中在抽取滤波器和插入滤波器（Interpolators）的设计与实现，特别是讨论了称为“单速率到多速率转换”的滤波器组结构，例如Tuckey结构和多相分解。这些技术是高效实现率变换的关键。 第五部分：谱分析技术 谱分析是理解信号能量分布和系统特性的核心。本书将谱估计分为经典方法和现代方法。 经典谱估计： 详细分析了周期图法（Periodogram）及其固有的低分辨率和高方差问题。随后，着重讲解了改进的谱估计方法，如周期图的修正（如Welch平均法），通过分段平均来降低方差，并讨论了功率谱密度的估计和分辨率之间的权衡。 现代谱估计： 本部分引入了高分辨率谱估计方法。包括最小方差无失真响应（MVDR）或钱氏（Capon）方法，该方法在提高频率分辨率方面具有优势。此外，还介绍了基于子空间分解的谱估计方法，如多信号分类法（MUSIC）和旋转不变量子空间法（ESPRIT），这些方法在高信噪比环境下能提供极其锐利的谱峰。 第六部分：自适应滤波与应用 自适应滤波是DSP领域的前沿和重点。本部分深入探讨了在信号特性未知或时变环境下，滤波器系数能自动跟踪环境变化的理论和算法。 重点讲解了基于最小均方误差（LME）准则的自适应滤波算法，特别是LMS（最小均方）算法及其变种，如归一化LMS（NLMS）和变步长LMS。本书详细分析了这些算法的收敛速度、稳态误差和稳定性条件，并讨论了选择适当的步长对性能的关键影响。随后，本书还简要介绍了基于梯度自适应算法（如正交投影算法）的原理。 应用方面，详细剖析了自适应滤波器在下列领域的典型实现：回声消除、噪声消除（如自适应噪声对消器）以及信道均衡。 第七部分：高性能计算与实时实现 最后一部分关注DSP技术在实际硬件平台上的部署。讨论了使用专用数字信号处理器（DSP）芯片、现场可编程门阵（FPGA）以及通用微处理器实现DSP算法时需要考虑的性能优化问题。内容涵盖了定点运算的优化、流水线技术、并行处理的结构设计，以及如何有效利用硬件加速单元来满足实时系统的性能要求。 本书特色 理论与实践紧密结合： 每一章节都配有丰富的例题和MATLAB/Python仿真案例，帮助读者直观理解抽象的数学原理。 全面性与深入性并重： 覆盖了从经典基础到现代前沿技术的完整知识体系。 工程导向： 特别关注有限精度效应和实时系统实现中的工程挑战。 本书适合作为高等院校电子信息类专业本科高年级及研究生“数字信号处理”课程的教材，也为从事通信、雷达、医疗仪器、工业控制等领域的研究与开发工程师提供了坚实的理论支撑和实用的参考指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的风格极其散文化和哲学思辨，探讨的核心是后人类主义思潮中对“自我”边界的消解。它几乎没有使用任何技术性的术语，而是借用大量文学典故和跨文化的神话叙事来阐述观点。作者似乎在不断追问，当人机融合日益加深，当意识可以被数字化和上传后，我们传统认知中的“主体性”是否还站得住脚？书中对笛卡尔的“我思故我在”进行了长篇的、近乎戏谑的解构，提出了“共振即存在”的新论断。其文字优美，富有韵律感，阅读起来像是在欣赏一篇篇精心打磨的散文诗，充满了对未来和存在的深刻忧虑与想象。它引导人进行深层次的自我反思，促使读者跳出日常的实用主义思维，去审视技术进步对人类精神内核可能带来的颠覆性影响，是一本非常适合在深夜独处时细细品味的哲学读物。

评分☆☆☆☆☆

初读这本书时，我本以为会接触到一些关于古典音乐史的深度剖析，毕竟书名给我的感觉是某种“技术流”的梳理。然而，内容却完全出乎我的意料。它竟然是一本聚焦于19世纪浪漫主义时期欧洲各主要城市歌剧院的建筑风格变迁与社会功能演化的著作。作者花费了极大的篇幅去考证维也纳国家歌剧院与巴黎加尼叶歌剧院在采光、声学设计上的差异，并将其与当时社会阶层的审美取向紧密关联起来。书中穿插了不少精美的建筑草图和历史照片，仿佛带我穿越回了那个歌剧艺术鼎盛的年代。特别引人入胜的是关于剧院管理模式的对比分析，探讨了政府资助与私人赞助对剧目选择和演员培养的具体影响。这种跨学科的叙事方式非常新颖，将建筑学、社会学和艺术史巧妙地融合在一起，使得原本枯燥的历史考证变得生动起来，让人不禁感叹艺术背后的复杂运作机制。

评分☆☆☆☆☆

我原本期待这是一本关于古代中亚贸易路线与丝绸之路经济影响的通史类书籍，结果发现它更像是一部深入到微观层面的植物分子生物学图谱。这本书几乎完全由流程图、基因表达谱和蛋白质相互作用网络构成。它详尽描绘了拟南芥（Arabidopsis thaliana）在遭受非生物胁迫（如干旱和盐碱化）时，其细胞内信号转导通路如何被激活和调控的复杂网络。每一个信号分子、每一个转录因子都被清晰地标记和注释，并且附带了相关的实验证据来源链接。对于从事作物改良研究的学者来说，这本书的价值无可估量，因为它提供了一个现成的、高度整合的知识框架。然而，对于不熟悉植物生理学背景的普通读者而言，这本书的门槛实在太高，基本上每一页都需要查阅大量的专业术语，阅读体验更像是在解码一份高度复杂的基因组数据，而非享受阅读的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容简直是现代量子计算算法的百科全书。它系统地介绍了从Shor算法到Grover算法的每一步数学基础，并着重讨论了如何利用超导量子比特实现这些算法的硬件映射问题。书中对于量子纠错码的描述达到了教科书级别的严谨性，特别是对表面码（Surface Codes）的拓扑结构和译码策略进行了深入浅出的讲解，即便是对量子物理有一定了解的读者，也能从中获得极大的启发。我特别欣赏作者在论述过程中，没有满足于给出结论，而是详细展示了从希尔伯特空间的基本操作到复杂多体系统的演化模拟的全过程。书中还包含了大量使用Python和Qiskit框架实现的仿真代码片段，这些实践性的内容极大地降低了理论与工程之间的鸿沟，对于希望将理论应用于实际开发的工程师来说，简直是如获至宝，是理解下一代计算范式的必备参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本厚重的技术手册，甫一翻开，便给我一种沉甸甸的工业美学冲击。封面设计极简，没有花哨的色彩堆砌，黑白分明的字体排列，透露出一种严谨与专业。内容方面，它似乎专注于对高性能材料的微观结构分析，尤其是在极端温度和高压环境下的力学性能演变。我注意到其中一个章节详细探讨了新型复合材料在航空航天领域中，其晶格缺陷如何影响整体的疲劳寿命，配有大量高质量的扫描电镜图谱和拉伸测试数据曲线。对于材料科学家而言，这无疑是一本极具参考价值的案头书。书中的数学推导部分也十分详尽，从第一性原理出发，构建了描述材料蠕变过程的本构方程，对于理解材料的内在机理大有裨益，虽然有些地方的偏微分方程组让我这个非专业人士看得有些头皮发麻，但其逻辑的严密性是毋庸置疑的。整体来看，这本书的深度和广度都令人印象深刻，它更像是一部研究前沿课题的专著，而非面向大众的科普读物。

评分☆☆☆☆☆

帮同事买的，还没有来得及看

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适合高校学生用，理论多余实际应用，工程实际应用的话不合适。

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