平面电机设计与控制
出版社：科学出版社
年代：2011
定价：50.0
书籍简介:
在先进的工业加工与制造领域中，都需要高速和高精度平面运动控制系统。由于目前研发的二维运动控制系统无法满足结构简单、响应快以及加工成本低的特点，因此平面电机一直得不到工业上的应用。根据开关磁阻式电动机原理，提出了一种结构新颖的直接驱动式平面运行机构，与同类电机相比，结构简单，制造和加工相对方便，且加工精度要求低。文中首先比较了基于不同电机原理构造的平面运动控制系统的优缺点，通过分析，给出基于开关磁阻电机原理电机的设计方案；接下来为能够获取电机的数学描述，论述了平面开关磁阻电机的电磁特性测量方法、力测量方法，提供电机的数学模型；为了对电机性能有较准确的预测，采用三维有限元方法，对电机的电磁特性进行仿真分析并与实验测量结果进行了比较分析；在精确分析之后，提供电机的速度及轨迹运行控制方案，基于PID及其他先进控制算法实现了对电机的控制；最后，论述了基于一枚DSP芯片，实现平面开关磁阻电机运动控制系统平台的设计方案。
作者介绍:
书籍目录:
序
前言
主要符号表
第一章 绪论
参考文献
第二章 平面电机的发展
2.1 直线、平面电机的结构及与旋转电机的差别
2.2 平面步进电机
2.3 平面感应电机
2.4 平面永磁电机
2.5 平面开关磁阻电机
2.6 小结
参考文献
第三章 平面电机的理论基础
3.1 平面电机的分析方法
3.2 平面电机的电磁学方程
参考文献
第四章 平面电机的测量、建模及仿真
4.1 平面开关磁阻电机的磁参数测量
4.2 直流法和交流法的对比
4.3 磁链实验测量结果
4.4 零互感测试
4.5 力参数测量
4.6 平面电机的建模
4.7 平面开关磁阻电机的建模
4.8 平面开关磁阻电机的动态模型
参考文献
第五章 平面电机的线性化
5.1 相励磁方案
5.2 平面开关磁阻电机的励磁规则
5.3 平面开关磁阻电机的线性化
5.4 电流控制器
参考文献
第六章 平面电机的速度控制
6.1 平面电机伺服控制系统结构
6.2 控制方法回顾
6.3 PID控制器的缺点
6.4 自抗扰控制器
6.5 速度控制器的搭建
6.6 仿真结果
6.7 实验结果
参考文献
第七章 平面电机轨迹运行控制
7.1 平面开关磁阻电机位置控制器
7.2 双环位置控制器
7.3 平面开关磁阻电机的自校正调节方法
参考文献
第八章 基于DSP的平面电机控制系统设计
8.1 引言
8.2 系统设计方案
8.3 系统硬件设计
8.4 系统的软件设计
8.5 系统实验
8.6 小结
参考文献
附录
附录A 电机指标参数
附录B dSPACEDS1104控制系统开发环境
参考文献
附录C 平面开关磁阻电机磁性材料的磁化曲线
附录D 1光栅尺及其使用简介
附录D 2磁栅尺及其使用简介
参考文献
附录E 电磁学基本理论回顾
内容摘要:
《平面电机设计与控制》介绍了平面电机的理论、设计和控制方法。全书分为八章。第一章介绍了平面电机的概念及其应用背景。第二章介绍了平面电机的发展现状。第三章介绍了能量转换基本理论及与平面电机相关的知识体系。第四、五章详细系统地介绍了基于开关磁阻原理平面电机的设计、测量、建模、线性化及仿真分析。第六、七、八章对平面电机的速度、轨迹位置控制进行阐述，分别采用PID、自抗扰、系统辨识及自适应控制等高级控制算法对以平面开关磁阻电机为被控对象的运动控制系统进行仿真与实验实现，并针对平面电机的控制特点，构建基于一枚DSP芯片的二维位置控制系统。
《平面电机设计与控制》适合自动控制、电气工程及相关学科的高年级本科生和研究生、科研人员参考阅读，也可供从事电机设计与控制工作的工业界科技人员、科技管理人员参考。
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