電氣裝備的計算機控制技術

第一章緒論
1.1機電一體化與電氣裝備
1.2計算機控制系統(tǒng)中的計算機
1.3計算機控制系統(tǒng)的組成
1.4計算機控制系統(tǒng)的分類與特點
1.4.1計算機控制系統(tǒng)的分類
1.4.2計算機控制系統(tǒng)的特點
第二章輸入通道及其中的硬件
2.1數(shù)字量輸入通道
2.1.1數(shù)字量輸入通道的結(jié)構(gòu)
2.1.2數(shù)字量的信號調(diào)理
2.2數(shù)字式傳感器
2.2.1增量式光電編碼器
2.2.2絕對式光電編碼器
2.2.3開關量傳感器
2.3A／D轉(zhuǎn)換
2.3.1逐次逼近型A／D轉(zhuǎn)換器原理
2.3.2A／D轉(zhuǎn)換器的主要性能指標
2.3.3A／D轉(zhuǎn)換器的選擇原則
2.3.4A／D轉(zhuǎn)換器的外特性
2.3.5采用電壓頻率(V／F)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)A／D轉(zhuǎn)換
2.4模擬量輸人通道
2.4.1模擬輸入通道的結(jié)構(gòu)
2.4.2多路模擬信號輸入
2.4.3采樣與保持
2.4.4I／V變換
2.4.5信號標度轉(zhuǎn)換
2.5模擬傳感器
2.5.1電壓電流傳感器
2.5.2感應同步器
第三章輸出通道中的硬件
3.1數(shù)字量輸出通道
3.1.1數(shù)字量輸出通道
3.1.2數(shù)字量的信號調(diào)理
3.2常用功率放大器件及其驅(qū)動
3.2.1電磁繼電器及其驅(qū)動
3.2.2大功率晶閘管的驅(qū)動
3.2.3大功率三極管的驅(qū)動
3.2.41GBT的驅(qū)動
3.2.5固態(tài)繼電器及其驅(qū)動
3.3模擬量輸出通道
3.3.1D／A轉(zhuǎn)換
3.3.2模擬輸出通道的結(jié)構(gòu)
3.3.3V／I變換
3.3.4模擬量的隔離
第四章計算機控制理論基礎
4.1計算機控制系統(tǒng)中的信號
4.2采樣過程與信號重構(gòu)
4.2.1理想采樣過程的時域數(shù)學描述
4.2.2理想采樣信號的頻域特性
4.2.3采樣定理
4.2.4信號的重構(gòu)
4.3Z變換及其性質(zhì)
4.3.1Z變換的定義
4.3.2求Z變換的方法
4.3.3Z變換的基本定理
4.3.4Z反變換
4.4離散系統(tǒng)的差分方程
4.4.1離散系統(tǒng)的數(shù)學模型
4.4.2差分方程的解法
4.5離散系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
4.5.1脈沖傳遞函數(shù)
4.5.2脈沖傳遞函數(shù)與差分方程
4.5.3開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)
4.5.4閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)
4.6離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性
4.6.1s平面與z平面的映射關系
4.6.2離散系統(tǒng)的穩(wěn)定區(qū)域
4.6.3離散系統(tǒng)穩(wěn)定判據(jù)
4.6.4系統(tǒng)參數(shù)對穩(wěn)定性的影響
第五章PWM驅(qū)動與電氣傳動
5.1PWM技術概述
5.1.1電壓型逆變器的空間電壓矢量及PWM原理
5.1.2PWM技術的性能指標
5.1.3死區(qū)時間及其補償
5.2基于三角載波的PWM技術
5.2.1自然采樣法
5.2.2對稱規(guī)則采樣法
5.2.3非對稱規(guī)則采樣法
5.2.4參考波的生成
5.2.5同步調(diào)制
5.2.6基于專用集成電路的PWM技術
5.3優(yōu)化PWM生成技術
5.3.1離線優(yōu)化PWM方法
5.3.2在線的準優(yōu)化方法
5.4電壓空間矢量PWM技術
5.4.1控制原理
5.4.2控制算法
5.4.3控制的實現(xiàn)
5.4.4電壓空間矢量
5.5電流閉環(huán)PWM技術
5.5.1外加電流環(huán)的電流閉環(huán)PWM
5.5.2電流滯環(huán)PWM
5.6永磁同步電機伺服系統(tǒng)
5.6.1永磁同步電機的PWM驅(qū)動
5.6.2永磁同步電機的控制策略
5.6.3永磁同步電機伺服系統(tǒng)框圖
5.6.4永磁同步電機伺服系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
5.7感應電機伺服系統(tǒng)
5.7.1相坐標系下的感應電機
5.7.2同步速坐標系下的感應電機
5.7.3感應電機的矢量控制
5.7.4感應電機矢量控制系統(tǒng)
第六章常規(guī)與復雜控制技術
6.1數(shù)字控制器的設計方法
6.1.1數(shù)字控制器的離散化設計
6.1.2數(shù)字控制器的模擬化設計
6.1.3離散化方法
6.1.4采樣周期的選擇
6.1.5離散化設計與模擬化設計的比較
6.2數(shù)字PID控制技術
6.2.1數(shù)字PID的基本算法
6.2.2數(shù)字PID算法的改進
6.2.3數(shù)字PID參數(shù)的整定
6.3最少拍控制器的設計
6.3.1系統(tǒng)的典型輸入
6.3.2最少拍設計原理
6.3.3典型輸入下最少拍系統(tǒng)分析
6.3.4最少拍控制器的設計
6.3.5最少拍無紋波控制器設計
6.3.6關于采樣周期
6.4串級控制技術
6.4.1串級控制系統(tǒng)的特點
6.4.2計算機串級控制算法
6.4.3副控回路微分先行串級控制系統(tǒng)
6.5前饋控制技術
6.5.1前饋控制的結(jié)構(gòu)與原理
6.5.2前饋控制的類型
6.5.3計算機前饋控制算法
6.6解耦控制技術
6.6.1解耦控制原理
6.6.2解耦控制系統(tǒng)的設計
6.6.3計算機解耦控制
6.6.4解耦控制示例
第七章數(shù)字運動控制技術
7.1數(shù)控的基本概念
7.2數(shù)字運動控制基本原理
7.2.1運動控制系統(tǒng)中的伺服單元
7.2.2運動控制的基本原理
7.3脈沖增量插補法
7.3.1逐點比較法
7.3.2數(shù)字積分插補法
7.4數(shù)據(jù)采樣插補法
7.4.1直線插補算法
7.4.2圓弧插補算法
7.4.3插補終點判別
7.4.4粗插補與精插補
7.5運動控制系統(tǒng)中的位置控制
7.5.1數(shù)據(jù)采樣式位置控制系統(tǒng)
7.5.2脈沖比較式位置控制系統(tǒng)
7.5.3相位比較式位置控制系統(tǒng)
7.5.4幅值比較式位置控制系統(tǒng)
第八章計算機控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
8.1計算機控制系統(tǒng)設計概述
8.1.1系統(tǒng)設計原則
8.1.2系統(tǒng)設計步驟
8.2測試信號的處理
8.2.1誤差修正與自動校準
8.2.2數(shù)字濾波
8.2.3線性化處理
8.2.4量綱標度變換
8.2.5越限報警
8.3計算機控制系統(tǒng)中的量化效應
8.3.1數(shù)據(jù)的二進制表示
8.3.2有限字長二進制表示的特性
8.3.3計算機控制系統(tǒng)中量化誤差的來源
8.3.4量化誤差對系統(tǒng)特性的影響
8.4數(shù)字控制器的實現(xiàn)
8.4.1控制程序的總體結(jié)構(gòu)
8.4.2控制算法的編排
8.4.3減少計算延時
8.5計算機控制系統(tǒng)的可靠性
8.5.1提高硬件的可靠性
8.5.2干擾的來源
8.5.3提高硬件的抗干擾能力
8.5.4通過軟件提高抗干擾能力和可靠性
參考文獻