普通高等教育電氣工程與自動化類“十一五”規(guī)劃教材·電力傳動控制系統(tǒng)：運動控制系統(tǒng)
定 價：24 元
叢書名：普通高等教育電氣工程與自動化類"十一五"規(guī)劃教材
- 作者：湯天浩 編
- 出版時間：2010/4/1
- ISBN：9787111296690
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TM921.5
- 頁碼：178
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16開
《電力傳動控制系統(tǒng)：運動控制系統(tǒng)》主要是針對電氣工程及其自動化、自動化等專業(yè)大學本科編寫的。為適應教學改革和學科發(fā)展的需要，《電力傳動控制系統(tǒng)：運動控制系統(tǒng)》在陳伯時主編的《電力拖動自動控制系統(tǒng)》的主要內容基礎上，根據當前電力傳動控制技術的新發(fā)展，進行了精簡和重組。全書分為5章。第1章是全書的基礎，介紹了電力傳動控制系統(tǒng)的基本組成和共性問題，包括系統(tǒng)基本結構與組成，電動機、電力電子變流器、系統(tǒng)檢測和控制器的基本概念及原理。第2章以統(tǒng)一電機理論為基礎，建立了各種電機的數學模型，并構建了電力傳動系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的數學模型。第3章為直流傳動控制系統(tǒng)，在前兩章的基礎上，專門分析和討論了系統(tǒng)的控制原理、結構和運行特性等問題。第4章為交流傳動控制系統(tǒng)，包括異步電動機和同步電動機的控制原理、系統(tǒng)結構和運行特性等問題。第5章介紹了電力傳動控制系統(tǒng)的設計方法。
《電力傳動控制系統(tǒng)：運動控制系統(tǒng)》適用于普通高等學校電氣工程及其自動化、自動化專業(yè)作為本科教材使用，也適用于機械、電子等專業(yè)，并可作為職工大學、夜大及大專院校有關專業(yè)的教材，也可供有關工程技術人員閱讀和參考，其中部分較深入的內容可作為研究生學習和研究的參考資料。
隨著科學技術的不斷進步，電氣工程與自動化技術正以令人矚目的發(fā)展速度，改變著我國工業(yè)的整體面貌。同時，對社會的生產方式、人們的生活方式和思想觀念也產生了重大的影響，并在現(xiàn)代化建設中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著與信息科學、計算機科學和能源科學等相關學科的交叉融合，它正在向智能化、網絡化和集成化的方向發(fā)展。
教育是培養(yǎng)人才和增強民族創(chuàng)新能力的基礎，高等學校作為國家培養(yǎng)人才的主要基地，肩負著教書育人的神圣使命。在實際教學中，根據社會需求，構建具有時代特征、反映最新科技成果的知識體系是每個教育工作者義不容辭的光榮任務。
教書育人，教材先行.機械工業(yè)出版社幾十年來出版了大量的電氣工程與自動化類教材，有些教材十幾年、幾十年長盛不衰，有著很好的基礎。為了適應我國目前高等學校電氣工程與自動化類專業(yè)人才培養(yǎng)的需要，配合各高等學校的教學改革進程，滿足不同類型、不同層次的學校在課程設置上的需求，由中國機械工業(yè)教育協(xié)會電氣工程及自動化學科教育委員會、中國電工技術學會高校工業(yè)自動化教育專業(yè)委員會、機械工業(yè)出版社共同發(fā)起成立了“全國高等學校電氣工程與自動化系列教材編審委員會”，組織出版新的電氣工程與自動化類系列教材。這類教材基于“加強基礎.削枝強干.循序漸進.力求創(chuàng)新”的原則，通過對傳統(tǒng)課程內容的整合、交融和改革，以不同的模塊組合來滿足各類學校特色辦學的需要。
湯天浩，分別于1982年和1987年在上海工業(yè)大學獲學士和碩士學位，1998年在上海大學獲博士學位，2005年赴法國中央理工大學（EcoleCer，traledeNantes）學習和研究。
現(xiàn)為上海海事大學電力傳動與控制研究所所長、教授、博士生導師，上海市教委重點學科“電力電子與電力傳動”學科帶頭人。中法聯(lián)合伽利略系統(tǒng)與海上安全智能交通研究所副所長。
已主持完成多項國家級和省部級科研項目，其中：燃料電池試驗船的研發(fā)工作填補了國內在新能源船舶研究方面的空白。已在國內外公開發(fā)表學術論文100多篇，主編國家級十一五規(guī)劃教材《電機及拖動基礎》，自動化專業(yè)本科系列教材《電機與拖動基礎》。1999年獲上海市育才獎。
序一
序二
前言
常用符號表
緒論
第1章 電力傳動控制系統(tǒng)的基本結構與組成
1．1 電力傳動控制系統(tǒng)的基本結構和共性問題
1．1．1 電力傳動控制系統(tǒng)的組成與分類
1．1．2 電力傳動控制系統(tǒng)的共性問題
1．2 電動機的主要類型與調速方法
1．2．1 直流電動機及其調速方法
1．2．2 交流電動機及其調速方法
1．3 電力電子變流器的結構與類型
1．3．1 直流輸出變換器
1．3．2 交流輸出變換器
1．4 電力傳動控制系統(tǒng)的檢測方法
1．4．1 直接檢測方法
1．4．2 信號處理
1．4．3 狀態(tài)觀測和參數估計
1．5 電力傳動控制系統(tǒng)的控制與分析方法
1．5．1 電力傳動控制系統(tǒng)的要求和指標
1．5．2 PD控制器
1．5．3 先進控制方法
1．5．4 系統(tǒng)分析和仿真
本章小結
思考題與習題
第2章 電力傳動系統(tǒng)的模型
2．1 直流電動機的模型
2．2 統(tǒng)一電機理論模型
2．2．1 統(tǒng)一電機理論的基本思路
2．2．2 第一種原型電機
2．2．3 第二種原型電機
2．2．4 由統(tǒng)一電機理論建立的直流電動機模型
2．3 交流電動機模型
2．4 坐標變換理論
2．4．1 線性變換簡介
2．4．2 坐標變換的原則及約束
2．4．3 Park變換
2．5 基于統(tǒng)一電機理論的交流電動機建模
2．5．1 異步電動機模型變換
2．5．2 同步電動機模型
2．6 電力電子變流器的建模
本章小結
思考題與習題
第3章 直流傳動控制系統(tǒng)
3．1 開環(huán)直流調速系統(tǒng)的組成與主要問題
3．1．1 開環(huán)直流調速系統(tǒng)的組成
3．1．2 開環(huán)直流調速系統(tǒng)的主要問題
3．1．3 開環(huán)系統(tǒng)的靜特性計算
3．2 轉速閉環(huán)直流調速系統(tǒng)
3．2．1 轉速閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的組成
3．2．2 轉速閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析
3．2．3 反饋控制閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)分析和設計
3．2．4 比例積分控制規(guī)律和無靜差調速系統(tǒng)
3．3 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)
3．3．1 直流電動機起動的要求及控制策略
3．3．2 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的結構
3．3．3 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析
3．3．4 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)分析
3．3．5 轉速和電流兩個調節(jié)器的作用
3．4 直流調速系統(tǒng)的電壓與磁場協(xié)調控制
3．4．1 直流電動機磁場控制的問題
3．4．2 直流電動機的電壓與磁場協(xié)調控制策略
3．4．3 電壓與磁場協(xié)調控制的直流調速系統(tǒng)結構與控制原理
3．5 直流調速系統(tǒng)的可逆控制
3．5．1 可逆控制的主要問題
3．5．2 無環(huán)流控制的可逆直流調速系統(tǒng)
3．5．3 有環(huán)流控制的可逆直流調速系統(tǒng)
3．6 直流調速系統(tǒng)的MATLAB仿真
本章小結
思考題與習題
第4章 交流傳動控制系統(tǒng)
4．1 異步電動機的變壓控制系統(tǒng)
4．1．1 異步電動機在任意旋轉坐標系上的動態(tài)等效電路
4．1．2 異步電動機的變壓控制系統(tǒng)
4．1．3 轉速反饋閉環(huán)控制的異步電動機變壓調速系統(tǒng)
4．1．4 變壓控制在異步電動機軟起動中的應用
4．2 異步電動機的變壓變頻控制系統(tǒng)
4．2．1 變壓變頻調速的控制模式及其機械特性
4．2．2 轉速開環(huán)恒壓頻比控制的調速系統(tǒng)
4．2．3 轉速閉環(huán)恒定子電動勢頻比控制的調速系統(tǒng)
4．2．4 按轉子磁場定向的矢量控制系統(tǒng)
4．2．5 按定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統(tǒng)
4．3 繞線轉子異步電動機的雙饋控制系統(tǒng)
4．3．1 繞線轉子異步電動機雙饋控制的基本原理和運行模式
4．3．2 繞線轉子異步電動機的次同步轉速調速——串級調速系統(tǒng)
4．3．3 繞線轉子異步電動機的超同步轉速調速——雙饋調速系統(tǒng)
4．4 同步電動機控制系統(tǒng)
4．4．1 同步電動機在旋轉坐標系的動態(tài)等效電路及方程
4．4．2 同步電動機按定子磁鏈定向的矢量控制調速系統(tǒng)
4．4．3 永磁同步電動機按轉子位置定向的矢量控制系統(tǒng)
4．4．4 直流無刷同步電動機控制系統(tǒng)本章小結
思考題與習題
第5章 電力傳動控制系統(tǒng)的分析與設計
5．1 電力傳動控制系統(tǒng)的性能指標
5．1．1 電力傳動控制系統(tǒng)的控制要求
5．1．2 電力傳動控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標
5．1．3 電力傳動控制系統(tǒng)的動態(tài)性能指標
5．2 電力傳動控制系統(tǒng)的設計方法
5．2．1 系統(tǒng)設計的基本原理和方法
5．2．2 調節(jié)器最佳整定設計法
5．2．3 基于典型系統(tǒng)的工程設計方法[1]
5．2．4 數字控制系統(tǒng)的設計方法
5．3 基于MATLAB的系統(tǒng)仿真方法
5．3．1 MATLAB的Simulink仿真平臺
5．3．2 電力傳動控制系統(tǒng)的MATLAB仿真舉例
本章小結
思考題與習題
參考文獻
自1888年特斯拉（Tesla）發(fā)明感應電動機，從此開始了用電動機進行電力傳動的時代。最初的電力傳動是采用傳導傳動（又稱聯(lián)動電力拖動）的方式，它是由一臺電動機，并由數個傳動裝置將運動傳輸到數個工作機構。代替?zhèn)鲗鲃拥氖菃坞姍C電力傳動方式，即一個工作機械由一臺電動機驅動。后來，由于生產的需要，工作機械也越來越復雜，出現(xiàn)了多電機電力傳動方式，如自動化機床、加工中心等。
1956年，晶閘管在貝爾（Bell）實驗室誕生，開始了第二次電子革命，從此“電子”進入到強電領域，電力電子器件成為弱電控制強電的紐帶。其重要意義在于：電力電子學把機器時代、電氣時代和電子時代開創(chuàng)的技術融合在一起。20世紀60年代，電力電子器件進入電力傳動領域，可以方便地通過電能變換裝置來控制電機的運行方式。其后，自動化技術和計算機技術也不斷應用于電機控制，使電力傳動系統(tǒng)發(fā)生了根本性改變。
目前，電力傳動系統(tǒng)的工業(yè)應用范圍不斷擴大，已遍及能源、電力、機械、采礦、冶金、輕紡、化工、電子信息、交通運輸和家用電器等領域。由于電動機具有性能優(yōu)良、高效可靠、控制方便等優(yōu)點，因此，電力傳動系統(tǒng)已廣泛應用到現(xiàn)代社會生產和生活的方方面面，可以說假如沒有電力傳動，需要運動的裝置和系統(tǒng)就難以運行。目前小電機與傳動的現(xiàn)狀可以概括為：
1）電力傳動現(xiàn)已取代了其他傳動形式，成為主要的運動控制形式。這是因為電動機與其他原動機相比有許多優(yōu)點，比如：電能的獲得和轉換比較經濟；傳輸和分配比較便利；操作和控制容易，特別是易于實現(xiàn)自動與遠程控制。因此，目前絕大多數的生產機械都采用電力傳動。
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