自動控制系統(tǒng)

前言

國防科技工業(yè)是國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國防現(xiàn)代化的重要工業(yè)和技術(shù)基礎(chǔ)，也是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要推動力量。半個多世紀(jì)以來，在黨中央、國務(wù)院的正確領(lǐng)導(dǎo)和親切關(guān)懷下，國防科技工業(yè)廣大干部職工在知識的傳承、科技的攀登與時代的洗禮中，取得了舉世矚目的輝煌成就。研制、生產(chǎn)了大量武器裝備，滿足了我軍由單一陸軍，發(fā)展成為包括空軍、海軍、第二炮兵和其他技術(shù)兵種在內(nèi)的合成軍隊的需要，特別是在尖端技術(shù)方面，成功地掌握了原子彈、氫彈、洲際導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星和核潛艇技術(shù)，使我軍擁有了一批克敵制勝的高技術(shù)武器裝備，使我國成為世界上少數(shù)幾個獨立掌握核技術(shù)和外層空間技術(shù)的國家之一。國防科技工業(yè)沿著獨立自主、自力更生的發(fā)展道路，建立了專業(yè)門類基本齊全，科研、試驗、生產(chǎn)手段基本配套的國防科技工業(yè)體系，奠定了進(jìn)行國防現(xiàn)代化建設(shè)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)；掌握了大量新技術(shù)、新工藝，研制了許多新設(shè)備、新材料，以“兩彈一星”、“神舟”號載人航天為代表的國防尖端技術(shù)，大大提高了國家的科技水平和競爭力，使中國在世界高科技領(lǐng)域占有了一席之地。十一屆三中全會以來，伴隨著改革開放的偉大實踐，國防科技工業(yè)適時地實行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，大量軍工技術(shù)轉(zhuǎn)向民用，為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)作出了重要貢獻(xiàn)。國防科技工業(yè)是知識密集型產(chǎn)業(yè)，國防科技工業(yè)發(fā)展中的一切問題歸根到底都是人才問題。50多年來，國防科技工業(yè)培養(yǎng)和造就了一支以“兩彈一星”元勛為代表的優(yōu)秀的科技人才隊伍，他們具有強(qiáng)烈的愛國主義思想和艱苦奮斗、無私奉獻(xiàn)的精神，勇挑重?fù)?dān)，敢于攻關(guān)，為攀登國防科技高峰進(jìn)行了創(chuàng)造性勞動，成為推動我國科技進(jìn)步的重要力量。面向新世紀(jì)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，高等院校在培養(yǎng)國防科技人才，生產(chǎn)和傳播國防科技新知識、新思想，攻克國防基礎(chǔ)科研和高技術(shù)研究難題當(dāng)中，具有不可替代的作用。國防科工委高度重視，積極探索，銳意改革，大力推進(jìn)國防科技教育特別是高等教育事業(yè)的發(fā)展。

內(nèi)容概要

本書密切結(jié)合工程實際，系統(tǒng)地介紹了典型自動控制系統(tǒng)的組成原理、分析方法和工程設(shè)計方法，并給出了實際系統(tǒng)線路和設(shè)計實例。內(nèi)容包括直流調(diào)系統(tǒng)、交流調(diào)速系統(tǒng)和位置伺服系統(tǒng)。直流調(diào)速系統(tǒng)在介紹脈沖相位控制和脈沖寬度調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以脈沖相位控制系統(tǒng)為例介紹了直流調(diào)速系統(tǒng)的各種閉環(huán)控制方法、閉環(huán)控制系統(tǒng)的分析設(shè)計方法。交流調(diào)速系統(tǒng)以變頻調(diào)速為主線，重點介紹轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量變換控制、直接轉(zhuǎn)矩控制的控制思想。位置伺服系統(tǒng)主要介紹高精度位置伺服系統(tǒng)的分析、設(shè)計、調(diào)試和故障診斷等。特別介紹了非線性補(bǔ)償，干摩擦、機(jī)械諧振、轉(zhuǎn)動間隙對伺服系統(tǒng)的影響及其補(bǔ)償方法，伺服系統(tǒng)的魯棒性、可靠性和電磁兼容性等比較新的內(nèi)容，并以伺服系統(tǒng)為例介紹了自動控制系統(tǒng)的數(shù)字控制原理、分析方法和設(shè)計方法。    本書選材既考慮基礎(chǔ)理論又注重工程實用性。敘述力求深入淺出，通俗易懂，并有典型線路和圖表。    本書可作為高等學(xué)校自動化類專業(yè)、機(jī)電類專業(yè)等相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生的教材或參考書，也可供科學(xué)研究與工程設(shè)計人員參考。

書籍目錄

第1章  電氣傳動基礎(chǔ)  1.1  電氣傳動的動力學(xué)基礎(chǔ)  1.2  直流他勵電機(jī)的機(jī)械特性及運(yùn)行方法  1.3  異步電機(jī)的機(jī)械特性及運(yùn)行方法  習(xí)題與思考題第2章  直流調(diào)速系統(tǒng)  2.1  直流開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)  2.2  單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)  2.3  多環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)  2.4  晶閘管一電機(jī)閉環(huán)可逆調(diào)速系統(tǒng)  2.5  閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法  習(xí)題與思考題第3章  異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)  3.1  異步電機(jī)多變量數(shù)學(xué)模型  3.2  變頻器  3.3  標(biāo)量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)  3.4  矢量變換控制變頻調(diào)速系統(tǒng)  3.5  直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速系統(tǒng)  習(xí)題與思考題第4章  同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)  4.1  同步電機(jī)的基本特征與運(yùn)行特性  ……第5章  位置伺服系統(tǒng)第6章  伺服系統(tǒng)的非線性控制第7章  數(shù)字控制的伺服系統(tǒng)附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第4章　同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)4.1 同步電機(jī)的基本特征與運(yùn)行特性一、同步電機(jī)的基本特征同步電機(jī)變頻調(diào)速是交流電機(jī)調(diào)速的一個重要方面，它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，中大型空氣壓縮機(jī)、離心機(jī)、窯爐傳動、鼓風(fēng)機(jī)、水泵、發(fā)電機(jī)組及大型軋機(jī)等大都采用同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)。同步電機(jī)的優(yōu)點在于運(yùn)行速度恒定，通過勵磁調(diào)節(jié)可以提高系統(tǒng)功率因數(shù)，機(jī)組效率較異步電機(jī)高。以往的同步電機(jī)不能實現(xiàn)自啟動，同步電機(jī)啟動時必須采取輔助措施，重載時會產(chǎn)生振蕩并導(dǎo)致失步跳閘，使其應(yīng)用受到限制。隨著電力電子及變頻技術(shù)的發(fā)展，電壓頻率協(xié)調(diào)控制使得原來阻礙同步電機(jī)應(yīng)用的問題迎刃而解。啟動問題由于頻率可以平滑調(diào)節(jié)，當(dāng)頻率由低調(diào)到高時，轉(zhuǎn)速就隨之逐漸上升，不需要任何其他啟動措施。振蕩和失步問題的起因是由于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速固定不變，電機(jī)轉(zhuǎn)子落后的角度太大導(dǎo)致振蕩乃至失步。而采用頻率閉環(huán)控制的同步轉(zhuǎn)速可以跟隨頻率改變，因此就不會出現(xiàn)振蕩和失步現(xiàn)象。

編輯推薦

《國防科工委"十五"規(guī)劃教材?控制科學(xué)與工程?自動控制系統(tǒng)》可作為高等學(xué)校自動化類專業(yè)、機(jī)電類專業(yè)等相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生的教材或參考書，也可供科學(xué)研究與工程設(shè)計人員參考。

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