伺服系统应用技术

项目1 绪论......................................................................................................................... 1

1.1 伺服控制系统概述.............................................................................................................1

1.2 伺服控制系统的结构与典型产品.....................................................................................2

1.2.1 伺服系统的结构....................................................................................................2

1.2.2 伺服系统的分类....................................................................................................2

1.2.3 伺服系统的性能要求............................................................................................3

1.2.4 伺服系统的主要特点............................................................................................3

1.2.5 伺服放大器的典型产品........................................................................................4

1.3 伺服控制系统在机床行业的应用.....................................................................................8

1.4 伺服控制系统在纺织行业的应用.....................................................................................9

项目2 伺服电动机与伺服测量系统................................................................................... 12

2.1 伺服电动机基本原理.......................................................................................................12

2.2 永磁同步伺服电动机.......................................................................................................16

2.2.1 永磁同步伺服电动机的结构与分类..................................................................16

2.2.2 永磁同步伺服电动机交流伺服系统..................................................................18

2.3 测量系统基本原理...........................................................................................................20

2.4 编码器...............................................................................................................................22

2.4.1 编码器原理..........................................................................................................22

2.4.2 输出信号..............................................................................................................23

2.4.3 分类.......................................................................................................................23

2.4.4 从单圈绝对式编码器到多圈绝对式编码器......................................................24

2.5 旋转变压器.......................................................................................................................25

2.5.1 旋转变压器的用途..............................................................................................26

2.5.2 正余弦旋转变压器..............................................................................................28

2.5.3 线性旋转变压器..................................................................................................29

2.6 光栅尺...............................................................................................................................30

2.7 磁尺...................................................................................................................................32

项目3 伺服原理与系统..................................................................................................... 34

3.1 交流电的逆变...................................................................................................................34

3.1.1 逆变电路的基本形式..........................................................................................34

CONTENTS2

伺服系统应用技术

3.1.2 电流控制型逆变器..............................................................................................35

3.1.3 电压控制型逆变器..............................................................................................36

3.2 PWM逆变原理................................................................................................................38

3.2.1 PWM逆变原理与特点........................................................................................38

3.2.2 PWM波形的产生................................................................................................41

3.3 永磁同步电动机伺服驱动系统.......................................................................................42

3.3.1 交流永磁同步电动机的矢量控制原理..............................................................43

3.3.2 交流永磁同步电动机控制系统..........................................................................45

项目4 伺服驱动器工作原理.............................................................................................. 47

4.1 位置控制单元...................................................................................................................47

4.2 速度控制单元...................................................................................................................48

4.3 驱动单元...........................................................................................................................49

4.4 完整的电动机驱动器.......................................................................................................49

项目5 三菱伺服驱动器的硬件系统................................................................................... 52

5.1 产品规格与技术性能.......................................................................................................52

5.2 电气连接总图...................................................................................................................54

5.3 伺服驱动器引脚功能.......................................................................................................56

5.4 伺服驱动器的接线...........................................................................................................68

5.5 定位模块的应用...............................................................................................................71

5.5.1 QD75定位模块特点............................................................................................71

5.5.2 定位模块的选择..................................................................................................72

5.5.3 QDP1的使用.......................................................................................................74

5.5.4 GX Configurator-QP的基本应用操作...............................................................76

5.6 运动控制CPU的应用.....................................................................................................86

5.6.1 运动控制CPU简介.............................................................................................86

5.6.2 运动控制CPU的使用.........................................................................................89

项目6 三菱伺服驱动器的操作与调试............................................................................. 128

6.1 状态、诊断、报警和参数模式的显示操作................................................................128

6.1.1 概要.....................................................................................................................128

6.1.2 状态显示............................................................................................................129

6.1.3 诊断模式............................................................................................................131

6.1.4 报警模式............................................................................................................132

6.1.5 参数模式............................................................................................................134

6.1.6 外部输入/输出信号显示...................................................................................135

《伺服系统应用技术》主要介绍三菱交流伺服控制系统的原理和应用，全书共分7个项目，内容包括：绪论，主要介绍伺服控制系统以及典型产品、应用行业等；伺服电动机与伺服测量系统，主要介绍伺服电动机基本原理、永磁同步伺服电动机、测量系统基本原理及相关检测元件等；伺服原理与系统，主要介绍交流电的逆变、PWM逆变原理、永磁同步电动机伺服驱动系统；伺服驱动器工作原理，主要介绍位置控制单元、速度控制单元、驱动单元、完整的电动机驱动器；三菱伺服驱动器的硬件系统，主要介绍系统的性能指标、电气接线、模块应用等；三菱伺服驱动器的操作与调试，主要介绍三菱伺服驱动器的具体应用，包括参数设置、系统调试、故障诊断；伺服控制系统的应用，给出伺服移位角控制、定位机械手控制、定位跟踪控制、单轴伺服跟踪控制4个实例。
　　本书内容充实，通俗易懂，实用性强，注重能力培养，最后以实例收尾，有效地训练了学生解决实际问题的能力和动手能力。本书适合作为高等职业院校机电一体化等专业的教材，也可作为自动化类岗位的培训教材。