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第1部分 电机与控制电路的基本知识1

第1章 电机与控制电路的基本特性3

1.1 速度控制电路、位置控制电路、转矩控制电路的特征3

1.2 电机的种类与控制电路的特征9

1.3 电机的三个基本特性13

附录 按相应目的选用控制器及电机的方法17

第2部分 电机控制电路的设计35

第2章 直流电机控制电路的设计37

2.1 直流电机的定义与种类37

2.2 有电刷直流电机的构造及工作原理40

2.3 直流电机的等效电路与基本特性41

2.4 有电刷直流电机的控制45

2.5 有电刷直流电机的参数49

第3章 无电刷直流电机控制电路的设计54

3.1 3相无电刷直流电机的构造54

3.1.1 构造与驱动方法54

3.2 测定3相无电刷直流电机的特性57

3.2.1 概述57

3.2.2 M63006FP的构成及其基本功能58

3.2.3 测定结果60

3.3 脉冲宽度调制电机驱动电路的省电化63

3.3.1 脉冲宽度调制驱动电机的原理64

3.3.2 3相无电刷直流电机的脉冲宽度调制电路的实际工作情况及设计时的注意要点65

3.3.3 省电化的考虑68

3.3.4 小结70

第4章 无传感器直流电机的驱动法71

4.1 无传感器直流电机71

4.1.1 无传感器直流电机的特点71

4.1.2 3相无传感器直流电机驱动电路的方框图72

4.2 3相无传感器直流电机的构造及工作原理73

4.2.1 如何检测出转子的位置73

4.2.2 检测转子位置的原理74

4.3 如何可靠驱动无传感器直流电机76

4.3.1 要使电机从停止状态启动76

4.3.2 驱动时序信号的编制方法78

4.4 如何检测出脉冲宽度调制驱动时的过0点79

4.4.1 脉冲宽度调制驱动时的问题79

4.4.2 解决方法80

4.4.3 实测波形81

附录 降低电机旋转噪声82

第5章 反馈控制电路的设计85

5.1 用人的动作理解反馈控制85

5.1.1 人的身体与电机控制电路的对照85

5.1.2 开环控制与闭环控制86

5.1.3 如何实现稳定、高精度的反馈控制86

5.2 直流电机伺服系统的种类87

5.2.1 直流电机伺服系统各部分的功能87

5.2.2 直流电机伺服系统的种类及特点87

5.3 反馈技术的基础88

5.3.1 方框图88

5.3.2 反馈电路的传递函数88

5.3.3 GH的大小与反馈电路的工作89

5.4 传递函数的基础89

5.4.1 系统的传递函数是两个简单传递函数的组合89

5.4.2 频率特性90

5.5 直流电机伺服系统的设计示例92

5.5.1 电路组成92

5.5.2 决定电路稳定性的开环传递函数93

5.5.3 电机与测速发电机合并的传递函数M（jω）94

5.5.4 电机驱动器的增益Kd96

5.5.5 频率-电压变换电路的传递函数H（jω）97

5.5.6 画出G（jω）的伯德图99

5.5.7 小结102

第6章 30W级直流电机控制电路的设计实例103

6.1 系统设计103

6.1.1 设计参数103

6.1.2 设计速度控制电路104

6.2 各组成电路及元件106

6.2.1 电机驱动电路106

6.2.2 使用直流电机DSE48BE25-153109

6.2.3 脉冲宽度调制电路109

6.2.4 停顿时间电路109

6.2.5 速度检测电路110

6.2.6 速度及电流控制电路111

6.2.7 电源电路的补充说明112

6.3 参数与元器件的选定112

6.3.1 系统的响应频率带宽112

6.3.2 电流环路的传递函数及电路参数113

6.3.3 速度环路的传递函数及电路参数118

6.3.4 大功率场效应管的参数确定120

6.4 系统工作的确认及调整121

6.4.1 接通控制系统的电源121

6.4.2 接通大功率场效应管驱动部分122

6.4.3 接通电源驱动部分的电源123

6.5 测定特性123

6.5.1 开环特性123

6.5.2 阶跃响应124

6.5.3 转速-转矩特性125

6.6 实际设计时的一点忠告127

6.6.1 不知道负载惯性时的最佳设计法127

6.6.2 设计举例128

第7章 步进电机与驱动电路的种类和特点129

7.1 步进电机所用材料及适用场所129

7.1.1 步进电机适合用在什么地方129

7.1.2 步进电机的特点130

7.1.3 步进电机的种类131

7.2 工作原理132

7.2.1 概述132

7.2.2 实际的动作133

7.3 驱动电路的工作134

7.3.1 分配电路134

7.3.2 励磁电路138

7.3.3 电源电路及控制电路141

7.4 定电压驱动器与斩波驱动器的实验141

7.4.1 实验电路的设计142

7.4.2 特性评价148

第8章 微步驱动电路的实验150

8.1 微步驱动的工作原理150

8.1.1 什么是微步驱动150

8.1.2 把1个步进角细分化的方法150

8.2 微步驱动的实验152

8.2.1 制作实验电路152

8.2.2 实验电路的细节152

8.2.3 特性155

8.3 其他机种的微步驱动特性157

8.3.1 实验条件157

8.3.2 实验结果158

8.4 微步驱动时的角度精度158

8.4.1 微步驱动时的定位精度158

8.4.2 小结160

附录 可靠的步进电机选择方法161

第9章 旋转检测传感器的使用方法164

9.1 测速发电机164

9.1.1 概述164

9.1.2 测速发电机的种类165

9.1.3 工作原理168

9.1.4 基本工作电路169

9.1.5 应用实例170

9.2 旋转编码器172

9.2.1 概述172

9.2.2 编码器的种类172

9.2.3 基本工作电路175

9.2.4 实际应用示例180

9.3 电位器181

9.3.1 概述181

9.3.2 电位器的种类181

9.3.3 电位器的工作原理183

9.3.4 基本工作电路184

9.3.5 实际安装示例184

附录 使用运算放大器设计比例积分控制电路185

第3部分 对解读本书有帮助的直流电机词汇189