本书以交流永磁伺服电动机为例，较全面系统地介绍了现代交流伺服系统的基本原理和组成，介绍了位置和速度传感器的基本原理，阐述了控制回路和伺服控制器设计，并总结了交流伺服系统的控制特点和各种控制策略，给出了交流伺服电动机和伺服放大器的选择原则和维护措施，同时列举了交流伺服系统的一些典型应用实例。　　本书适宜于从事电气传动自动化、机电一体化、电机及其控制、电力电子技术的工程技术人员阅读，也可作为大专院校有关教师、研究生和高年级本科学生的参考书。 序言前言第1章绪论1.1机电一体化与伺服技术的基本概念1.2工业机器人和伺服驱动技术1.3数控机床和伺服驱动技术1.4交流伺服电动机与直流伺服电动机的比较1.5旋转伺服运动和直线伺服运动1.6永磁同步伺服电动机交流伺服系统简介第2章伺服技术应用基础2.1旋转体的运动方程2.2负载的转矩特性2.3对伺服控制的基本要求2.4交流伺服系统的控制形式2.5模拟控制与数字控制第3章位置和速度传感器3.1概述3.2光电编码器3.2.1增量式光电编码器3.2.2绝对式光电编码器3.2.3混合式光电编码器3.3旋转变压器3.4感应同步器3.4.1感应同步器种类和特点3.4.2相位工作方式3.4.3幅值工作方式3.4.4感应同步器鉴相系统3.4.5感应同步器的鉴幅测量系统3.5光栅3.5.1直线式透射光栅3.5.2莫尔条纹式光栅3.5.3光栅检测装置3.6激光干涉仪3.6.1激光干涉法测距原理3.6.2多普勒效应3.6.3双频激光干涉仪第4章交流永磁伺服电动机.4.1交流永磁伺服电动机的分类与结构4.1.1分类4.1.2结构4.1.3磁路特点4.2交流永磁伺服电动机的设计特点4.2.1永磁材料4.2.2定子绕组与感应电动势波形4.2.3阻尼绕组4.2.4极数4.3三相永磁同步电动机的数学模型4.3.1电压方程4.3.2转矩方程4.3.3状态方程4.3.4等效电路4.4无刷直流电动机的数学模型4.4.1电压方程4.4.2转矩方程4.4.3状态方程和等效电路4.5交流永磁同步伺服电动机的矢量控制4.5.1矢量控制基本原理4.5.2PMSM矢量控制的稳态分析4.5.3PMSM矢量控制的动态分析4.5.4BDCM矢量控制4.5.5峰值转矩与永磁体退磁4.6纹波转矩和齿槽转矩4.6.1PMSM的纹波转矩4.6.2BDCM的纹波转矩4.6.3齿槽转矩4.7直线永磁同步电动机4.7.1概述4.7.2直线永磁同步电动机的基本结构4.7.3直线永磁同步电动机的基本工作原理4.7.4直线永磁同步电动机中的磁场及正弦电流模型磁场分布4.7.5直线永磁同步电动机的由轴模型和推力方程4.7.6永磁直线电动机的端部效应第5章PWM技术及电力半导体器件5.1脉冲宽度调制(PWM)技术5.1.1PWM技术原理5.1.2正弦波脉宽调制(SPWM)5.2功率半导体器件5.2.1大功率晶体管5.2.2功率场效应晶体管5.2.3绝缘门极晶体管5.2.4GTR、P—MOSFET和IGBT的特性比较5.2.5智能功率模块第6章交流伺服系统的控制回路和伺服控制器6.1交流伺服系统控制回路的组成6.1.1转子磁极位置检测电路6.1.2正弦波产生电路6.1.3直流一正弦(DC—SIN)变换回路6.1.4正弦波PWM电路6.1.5位置和速度检测6.1.6电流检测6.2交流伺服控制器6.2.1电流控制器6.2.2速度控制器6.2.3位置控制器6.3交流伺服电动机的弱磁控制6.4数字化交流伺服系统6.4.1全数字伺服系统的特点6.4.2电动机控制用DsP简介6.4.3全数字伺服系统组成第7章交流伺服系统的控制策略7.1对交流伺服控制系统的基本要求7.2对永磁交流伺服电机数学模型的讨论7.3影响系统伺服性能的不确定因素7.4伺服电动机的PID控制方法7.4.1概述7.4.2控制规律的选择7.4.3模拟PID控制与数字PID控制7.4.4I—PD控制7.4.5二自由度控制7.5Smith预估控制7.5.1Smith预估控制原理7.5.2Smith预估控制的一种改进方案7.6内模控制7.6.1内模控制原理7.6.2内模控制特性7.6.3内模控制的实现问题7.6.4稳定内模控制器的设计7.6.5滤波器设计7.6.6鲁棒性问题7.7内模一鲁棒二自由度结构7.7.1传统二自由度结构与鲁棒二自由度结构7.7.2传统二自由度的线性代数设计7.7.3鲁棒二自由度结构的代数设计7.8H控制简介7.8.1不确定性是模型结构的一部分7.8.2H2控制名称的由来7.8.3鲁棒稳定性的条件7.8.4采用22范数的控制问题形式化7.8.5H2控制问题及其解法7.8.6用H2控制方法设计交流伺服电动机控制系统7.9重复控制7.9.1中凸变椭圆截面活塞的数控车削原理7.9.2高频响直线位移伺服装置7.9.3直线电动机的数学模型7.9.4重复控制的定义7.9.5控制系统的型别与内模原理7.9.6重复控制原理7.10零相位跟踪控制器7.10.1引言7.10.2零相位误差跟踪控制器设计7.10.3L2最优ZPETC第8章交流伺服电动机及伺服放大器的选择、使用及维护8.1介绍几家伺服产品厂商8.2伺服产品样本上的各项内容8.3选用伺服电动机方法及样本使用说明8.4交流伺服放大器的选择8.5交流伺服系统的使用和维护8.5.1使用交流伺服系统的注意事项8.5.2交流伺服系统的维护和检修第9章现代交流伺服系统的典型应用9.1在数控车床上的应用9.2在工业机器人中的应用9.3在半导体集成电路芯线焊接机上的应用9.4在变压器铁心硅钢片横剪线中的应用9.5在新型电梯驱动中的应用9.6在雷达天线驱动系统中的应用9.7在纺织机械的送经、卷取控制中的应用9.8在电火花线切割机床中的应用9.9在重型龙门移动式镗铣床双立柱同步进给中的应用参考文献