运动控制系统_阮毅_9787302132189

　　本书按照《全国高等学校自动化专业系列教材》编审委员会制定的要求编写，适用于高等院校自动化专业以及电气工程与自动化、电气工程及其自动化专业本科“运动控制系统”课程，也可供电力电子与电力传动研究生和从事运动控制系统的工程技术人员参考。
本书共3篇7章，内容涵盖: 可控电源电动机系统的特殊问题及机械特性，开环调速系统的性能指标，交、直流调速系统及伺服系统的工作原理、系统结构，静态和动态性能指标及分析方法，反馈控制的基本特点，调节器结构及参数的设计方法，控制系统的实现，计算机仿真软件在运动控制系统中的应用等。本书以控制规律为主线，按照从直流到交流、从开环到闭环、从调速到伺服循序渐进的原则编写。
本书反映了技术进步与发展的4个特征: 全控型电力电子器件取代半控型器件，变换技术由相位控制转变成脉宽调制; 模拟电子控制基本上让位于计算机数字控制; 交流运动控制系统逐步取代直流运动控制系统; 计算机仿真与辅助设计逐步融入运动控制系统的性能分析与设计中。

　　本书属于《全国高等学校自动化专业系列教材》，按照系列教材编审委员会制定的要求编写，适用于高等院校自动化专业以及电气工程与自动化、电气工程及其自动化专业本科“运动控制系统”课程，也可供电力电子与电力传动硕士研究生和从事运动控制系统的工程技术人员参考。
“运动控制系统”是电气工程与自动化专业、电气工程及其自动化专业和自动化专业的专业主干课，综合利用前期课程“自动控制理论”、“电力电子技术”、“电机与拖动基础”、“计算机控制系统”的基础知识，培养学生理论联系实际的能力，掌握运动控制系统的工作原理和设计方法。课程的要点是: 从实际出发，深入地进行理论分析，应用理论解决运动控制系统中的实际问题，以计算机仿真和实验等手段验证理论分析结果，提高学生分析问题和解决问题的能力。因此，“运动控制系统”是培养自动化专业学生理论联系实际的关键课程。
本书反映了技术进步与发展的4个特征: 1．全控型电力电子器件取代半控型器件，变换技术由相位控制转变成脉宽调制; 2．模拟电子控制基本上让位于计算机数字控制; 3．交流运动控制系统逐步取代直流运动控制系统; 4．计算机仿真与辅助设计逐步融入运动控制系统的性能分析与设计中。
本书的内容涵盖: 可控电源电动机系统的特殊问题及机械特性，开环调速系统的性能指标，交、直流调速系统及伺服系统的工作原理、系统结构，静态和动态性能指标及分析方法，反馈控制的基本特点，调节器结构及参数的设计方法，控制系统的实现，计算机仿真软件在运动控制系统中的应用等。本书以控制规律为主线，按照从直流到交流、从开环到闭环、从调速到伺服循序渐进的原则编写。
在内容的安排上，本书避免与前期课程简单的重复，对前期课程的交叉点、复合面，结合本课程的需要做必要的论述，引导读者综合利用前期基础知识，分析与解决新的问题。在经典或传统内容中融入新的方法或新的特点，如计算机数字控制，用计算机仿真来分析和设计系统。
直流控制系统，是运动控制系统的基础，所以本书从直流系统入门，建立了扎实的控制系统分析与设计的概念和能力以后，再进入交流系统的学习。鉴于篇幅与学时上的限制，删去转差功率消耗型和转差功率馈送型异步电动机调速系统等内容，着重论述交流电动机的变频调速。考虑到高性能的交流调速系统已被广泛应用，根据实际教学经验，诸如异步电动机的动态模型、矢量控制系统与直接转矩控制系统等内容教学难度较大，在实际教学中应灵活掌握。在掌握调速系统的基本规律和设计方法的基础上，进一步学习伺服系统的分析与设计方法。
本书共3篇7章，按照48学时编写。
运动控制系统前言第1篇直流调速系统，包含第1章可控直流电源-电动机系统，第2章闭环控制的直流调速系统，第3章可逆直流调速系统。
第2篇交流调速系统，包含第4章基于稳态模型的感应电动机调速，第5章基于动态模型的感应电动机调速，第6章同步电动机调速系统。
第3篇伺服系统包含第7章伺服系统。
根据编者的教学经验，在48学时内，难以完成全部7章内容的教学。考虑到各个学校相应专业对课程的要求不同，在实际教学中可选用部分内容，对于学时较少的学校，可删去带*的选学内容。本书每章附有思考题和习题，其中思考题难度较大，供教学参考，读者不必全部求解。
本课程是一门实践性很强的课程，实验是学好本课程必不可少的重要环节,可以随课堂教学过程进行，也可以开设单独的实验课，其目的在于培养学生掌握实验方法和运用理论分析并解决实际问题的能力。
本书由上海大学阮毅教授和上海交通大学陈维钧副教授主编，第1篇直流调速系统共3章和直流调速系统的实验由上海交通大学陈维钧副教授编写，其余各章由阮毅教授编写，并负责全书的统稿。
为了便于使用本书实施教学，减少板书的时间，缓解学时少、内容多的矛盾，我们编制了课堂教学演示软件，供任课教师和读者使用。直流调速系统由陈维钧副教授编制，交流调速系统和伺服系统由阮毅教授编制。
本书由上海大学陈伯时教授主审，陈伯时教授认真仔细地审阅了书稿，在内容编排、概念论述、文字润饰等方面提出了许多宝贵而中肯的修改意见，在此谨致深切的感谢。
本书编写工作得到《全国高等学校自动化专业系列教材》编审委员会，清华大学萧德云教授，上海交通大学陈敏逊教授，上海大学龚幼民教授、高艳霞副教授和沙立民副教授，清华大学出版社王一玲主任的关心和支持，在此表示谢意。
我们在编写过程中虽然花了不少精力，仍难免有错误与不足之处，殷切期望广大读者批评指正。

编者

2006年6月

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