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第1章 绪论1

1.1控制电机、特种电机和传统电机的区别1

1.2控制电机与特种电机的种类2

1.3控制电机与特种电机的应用2

1.4控制电机、特种电机与其控制系统的关系3

第2章 测速发电机4

2.1直流测速发电机4

2.1.1直流测速发电机的形式4

2.1.2直流测速发电机的输出特性5

2.1.3直流测速发电机误差原因及分析6

2.2交流异步测速发电机11

2.2.1交流异步测速发电机的结构与工作原理11

2.2.2交流异步测速发电机的输出特性12

2.2.3交流异步测速发电机的主要技术指标13

2.3测速发电机的应用15

2.3.1位置伺服控制系统的速度阻尼及校正15

2.3.2转速自动调节系统16

2.3.3自动控制系统的解算16

本章小结18

思考题与习题18

第3章 自整角机20

3.1自整角机的分类和结构20

3.1.1自整角机的分类20

3.1.2自整角机的结构22

3.2控制式自整角机24

3.2.1控制式自整角机的工作原理24

3.2.2带有差动发送机的控制式自整角机的工作原理29

3.3力矩式自整角机30

3.3.1力矩式自整角机的工作原理30

3.3.2阻尼绕组34

3.3.3力矩式自整角机的应用34

3.4自整角机的选择与使用35

3.4.1自整角机的特点35

3.4.2自整机的选用36

3.4.3使用注意事项36

3.5自整角机测控系统应用举例36

3.5.1雷达方位角测量系统组成37

3.5.2自整角机的测角与控制37

3.5.3轴角/数字转换电路的硬件设计38

3.5.4软件设计40

本章小结40

思考题与习题40

第4章 旋转变压器42

4.1旋转变压器的类型和用途42

4.2正余弦旋转变压器44

4.2.1正余弦旋转变压器的结构44

4.2.2正余弦旋转变压器的工作原理46

4.2.3正余弦旋转变压器补偿方法50

4.3线性旋转变压器53

4.3.1线性旋转变压器的结构53

4.3.2线性旋转变压器的工作原理53

4.4旋转变压器的使用54

4.4.1工作方式54

4.4.2旋转变压器的选择和使用56

4.4.3旋转变压器的误差57

4.5旋转变压器的应用举例58

4.5.1旋转变压器在角度测量系统中的应用58

4.5.2旋转变压器在解算装置中的应用62

本章小结66

思考题与习题67

第5章 伺服电动机及其控制68

5.1伺服电动机简介70

5.2直流伺服电动机及其控制71

5.2.1直流伺服电动机的结构和分类71

5.2.2直流伺服电动机的控制方式74

5.2.3直流伺服电动机的稳态特性74

5.2.4直流伺服控制技术76

5.3直流伺服电动机的应用81

5.3.1在位置控制系统中的应用81

5.3.2在速度控制系统中的应用82

5.3.3在混合控制系统中的应用82

5.3.4在张力控制系统中的应用83

5.3.5在自动检测装置中的应用84

5.3.6在温度控制系统中的应用84

5.3.7基于微处理器的直流伺服电动机系统85

5.4异步伺服电动机及其控制89

5.4.1异步伺服电动机的结构与分类89

5.4.2异步伺服电动机的运行原理及分析90

5.4.3异步伺服电动机的静态特性97

5.4.4异步伺服电动机和直流伺服电动机的性能比较99

5.5异步伺服电动机的应用101

5.5.1在位置控制系统中的作用101

5.5.2在检测装置中的应用102

5.5.3在计算装置中的应用102

5.5.4在增量运动的控制系统中的应用103

5.6永磁同步伺服电动机及其控制103

5.6.1永磁同步伺服电动机的结构与分类104

5.6.2永磁同步伺服电动机的工作原理108

5.6.3永磁同步伺服电动机的稳态性能109

5.6.4永磁同步伺服电动机的控制113

5.6.5永磁同步伺服电动机的矢量控制策略121

5.7永磁同步伺服电动机的应用124

5.7.1永磁同步电动机伺服系统的设计124

5.7.2伺服控制中相关控制策略129

5.7.3永磁同步伺服电动机的DSP控制电路137

本章小结147

思考题与习题148

第6章 步进电动机及其控制151

6.1步进电动机的分类及结构152

6.1.1步进电动机的分类152

6.1.2步进电动机的结构153

6.2反应式步进电动机的工作原理155

6.2.1通电方式分析155

6.2.2小步距角步进电动机157

6.2.3步进电动机的基本特点159

6.3反应式步进电动机的运行特性160

6.3.1静态运行特性160

6.3.2动态运行特性166

6.3.3主要性能指标173

6.4步进电动机的驱动控制173

6.4.1驱动控制器174

6.4.2功率驱动电路175

6.5步进电动机的控制及应用181

6.5.1步进电动机的控制181

6.5.2步进电动机的应用182

本章小结184

思考题与习题185

第7章 永磁无刷直流电动机及其控制187

7.1永磁无刷直流电动机的基本结构和工作原理187

7.1.1永磁无刷直流电动机的基本结构187

7.1.2永磁无刷直流电动机的工作原理189

7.2永磁无刷直流电动机的运行特性190

7.2.1永磁无刷直流电动机的基本方程190

7.2.2永磁无刷直流电动机特性分析193

7.3永磁无刷直流电动机的控制方法194

7.3.1最简控制方式194

7.3.2调压控制方式195

7.3.3电流滞环PWM控制方式195

7.3.4无刷直流电动机的四象限运行控制过程196

7.4永磁无刷直流电动机的无位置传感器控制197

7.4.1基于反电动势过零点的转子位置检测198

7.4.2续流二极管法199

7.4.3基于反电动势积分的转子位置检测200

7.4.4基于反电动势三次谐波的转子位置检测200

7.4.5状态观测器法201

7.4.6基于磁链函数的转子位置检测方法201

7.5永磁无刷直流电动机专用驱动控制集成电路202

7.5.1 MC33035202

7.5.2 EC302208

7.6基于TMS320F2812 DSP的永磁无刷直流电动机控制系统214

7.6.1控制器方案设计214

7.6.2控制器硬件设计215

7.6.3控制器软件设计222

7.6.4系统应用软件总体结构225

7.6.5控制器系统控制策略227

7.7永磁无刷直流电动机控制系统的应用与发展234

本章小结235

思考题与习题236

第8章 开关磁阻电动机及其控制237

8.1开关磁阻电动机驱动控制系统构成与工作原理240

8.1.1 SRD系统的基本构成240

8.1.2 SR电动机的运行原理242

8.1.3 SRD系统与其他系统的比较243

8.2开关磁阻电动机的控制方式245

8.2.1 SR电动机的数学模型246

8.2.2 SRD系统的调速控制方式248

8.2.3基于模糊控制算法的系统控制方式251

8.3 SRD系统功率变换器254

8.3.1主电路与主开关电力电子器件形式介绍254

8.3.2 SRD功率变换器设计实例256

8.4开关磁阻电动机控制器261

8.4.1控制器硬件设计261

8.4.2 SRD系统软件设计268

8.5开关磁阻发电机275

8.5.1开关磁阻发电机的运行原理276

8.5.2开关磁阻发电机系统的构成277

8.5.3开关磁阻发电机的控制策略278

8.6开关磁阻电动机及其控制的发展278

本章小结279

思考题与习题279

第9章 直线电动机281

9.1直线电动机的基本结构283

9.2直线感应电动机286

9.2.1旋转电机的基本工作原理286

9.2.2直线感应电动机的基本工作原理286

9.3直线直流电动机288

9.3.1永磁式直线直流电动机288

9.3.2电磁式直线直流电动机289

9.4直线同步电动机289

9.5直线步进电动机290

9.6直线电动机的应用292

9.6.1作为直线运动的执行元件292

9.6.2用于机械加工产品292

9.6.3用于信息自动化产品293

9.6.4用于长距离的直线传输装置295

9.6.5用于高速磁悬浮列车296

本章小结298

思考题与习题299

第10章 盘式电动机300

10.1盘式电动机概况300

10.2盘式直流电动机301

10.2.1盘式直流电动机的结构特点301

10.2.2盘式直流电动机的基本电磁关系303

10.3盘式同步电动机304

10.4盘式电动机的发展307

本章小结310

思考题与习题310

第11章 超声波电动机311

11.1超声波电动机概述311

11.1.1超声波电动机发展历史312

11.1.2超声波电动机的特点313

11.1.3超声波电动机的分类315

11.2行波型超声波电动机315

11.2.1行波型超声波电动机的结构特点315

11.2.2行波型超声波电动机的运行机理316

11.2.3行波型超声波电动机的驱动控制319

11.3超声波电动机的应用322

11.4超声波电动机的发展325

本章小结326

思考题与习题327

附录A课程设计328

A.1步进电动机驱动系统设计328

A.1.1设计背景328

A.1.2设计要求328

A.1.3设计原理328

A.1.4分组说明331

A.1.5设计报告说明331

A.2永磁无刷直流电动机控制系统设计331

A.2.1设计背景331

A.2.2设计要求332

A.2.3设计原理332

A.2.4分组说明335

A.2.5设计报告说明336

附录B部分思考题与习题答案337

参考文献341