控制器件

总序

第二版前言

第一版前言

第1章 绪论

1.1 自动控制系统与控制器件

1.1.1 自动控制系统

1.1.2 控制器件的基本概念

1.1.3 控制器件涉及的知识结构

1.2 执行机构概述

1.2.1 执行机构的定义和分类

1.2.2 运动控制执行机构

1.2.3 现代执行机构的发展

1.3 传感器概述

1.3.1 传感器定义及分类

1.3.2 运动控制传感器

1.3.3 环境传感器

l.3.4 现代传感器发展动态

1.4 控制器件的特性与选用

1.4.1 传感器的特性

1.4.2 执行机构的特性

1.4.3 执行机构的选用

1.4.4 传感器的选用

1.5 控制器件在典型运动控制系统中的应用

1.5.1 机器人

1.5.2 无人自主车

1.5 -3无人飞行器

1.5.4 微小卫星

1.6 本书的主要内容及学习方法

1.6.1 本书的主要内容

1.6.2 本课程的特点

1.6 -3本课程的学习方法

本章小结

思考题与习题

执行机构篇

第2章 直流伺服电动机

2.1 直流伺服电动机的原理和结构

2.1.1 直流伺服电动机的工作原理

2.1.2 直流伺服电动机的结构

2.2 直流伺服电动机的稳态特性

2.2.1 直流伺服电动机的稳态基本关系式

2.2.2 直流伺服电动机的机械特性

2.2.3 调节特性

2.3 直流伺服电动机的动态特性

2.3.1 直流伺服电动机的动态基本关系式

2.3.2 直流伺服电动机的过渡过程与过渡特性

2.3.3 直流伺服电动机的传递函数与方框图

2.4 直流伺服电动机的控制方法

2.4.1 直流伺服电动机的启动

2.4.2 直流伺服电动机的励磁方式

2.4.3 直流伺服电动机的调速

2.4.4 直流伺服电动机的制动

2.4.5 直流伺服电动机的工作状态

2.4.6 影响直流伺服电动机性能的因素

2.5 直流伺服电动机的性能指标

2.5.1 额定电压

2.5.2 额定电流

2.5.3 额定功率

2.5.4 额定转速

2.5.5 定额

2.5.6 额定输出力矩

2.6 直流伺服电动机在运动控制中的应用

2.6.1 转速控制

2.6.2 位置控制

2.6.3 力矩控制

2.6.4 直流伺服电动机的选用

本章小结

思考题与习题

第3章 交流伺服电动机

3.1 交流伺服电动机的原理和结构

3.1.1 交流伺服电动机的基本工作原理

3.1.2 交流伺服电动机的结构

3.2 两相绕组的圆形旋转磁场

3.2.1 对称两相绕组的圆形旋转磁场

3.2.2 旋转磁场的转动方向

3.2 13旋转磁场的转速

3.2.4 产生圆形旋转磁场的条件

3.3 圆形旋转磁场运行分析

3.3.1 转速与转差率

3.3.2 电压平衡方程式

3.3.3 磁势平衡方程式

3.3.4 电磁力矩

3.3.5 机械特性

3.4 椭圆形旋转磁场运行分析

3.4.1 椭圆形旋转磁场的产生

3.4.2 椭圆形旋转磁场的分解

3.4.3 椭圆形旋转磁场的机械特性

3.5 交流伺服电动机的控制

3.5.1 转速控制与调节特性

3.5.2 相位控制方法

3.5.3 起动和停转控制

3.5.4 交流伺服电动机的传递函数

3.6 交流伺服电动机的性能指标

3.6.1 额定电压

3.6.2 频率

3.6.3 堵转电流和堵转力矩

3.6.4 额定输出功率、额定输出力矩和额定转速

3.6.S空载始动电压

3.6.6 非线性度

3.6.7 机电时间常数

3.7 变频调速技术简介

3.7.1 变频调速原理

3.7.2 变频技术

3.7.3 变频调速控制

3.7.4 变频调速交流电动机的传递函数

3.8 交流伺服电动机在运动控制中的应用

本章小结

思考题与习题

第4章 步进电动机

4.1 步进电动机的结构和原理

4.1.1 步进电动机的结构

4.1.2 步进电动机的工作原理

4.1.3 转速和步距角

4.2 步进电动机的工作特性

4.2.1 力矩特性

4.2.2 单步运行和静态特性

4.2.3 连续运行和动态特性

4.2.4 步进电动机的传递函数

4.2.5 步进电动机的起动和调速

4.3 步进电动机的主要性能指标

4.3.1 步距角和静态步距角误差

4.3.2 最大静力矩

4.3.3 起动频率和起动矩频特性

4.3.4 运行频率和运行矩频特性

4.3.5 额定电流和额定电压

4.4 步进电动机的使用

4.4.1 步进电动机驱动器

4.4.2 步距角的细分

4.4.3 实用控制方案

4.4.4 步进电动机在运动控制中的应用

本章小结

思考题与习题

第5章 液压驱动系统

5.1 液压驱动系统基本原理

5.1.1 液压驱动系统的特点

5.1.2 液压传动相关理论

5.1.3 液压传动系统基本原理

5.2 液压控制元件

5.2.1 液压泵

5.2.2 液压缸

传感器篇

应用篇

《普通高等教育“十一五”国家级规划教材·新世纪电子信息与自动化系列课程改革教材：控制器件（第2版）》是在原来编著的新世纪电子信息与自动化系列课程改革教材《控制器件》的基础上修订而成的。本书第1章概略性介绍控制器件的基本概念、主要分类、发展动态、涉及的知识结构、本课程的特点及学习方法，接着分执行机构、传感器和应用三大篇系统介绍自动控制系统中常用控制器件的工作原理、基本特性、使用方法和应用举例。执行机构篇包括直流伺服电动机、交流伺服电动机、步进电动机、液压伺服系统和其他执行机构5章内容：传感器篇包括位置与速度传感器、力与惯性传感器、环境传感器3章内容；应用篇专列一章，以车床数控改造、机床工作台液压驱动系统和步行机器人行走机构为实例，介绍控制器件的应用选型。
本书可作为机电控制和自动化类各专业本科生的教材或教学参考书，也可供从事相关方面工程技术工作的科技人员参考借鉴。