交流伺服電機(jī)

長期以來，在要求調(diào)速性能較高的場合，一直占據(jù)主導(dǎo)地位的是應(yīng)用直流電動機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)。但直流電動機(jī)都存在一些固有的缺點(diǎn)，如電刷和換向器易磨損，需經(jīng)常維護(hù)。換向器換向時(shí)會產(chǎn)生火花，使電動機(jī)的 最高速度受到限制，也使應(yīng)用環(huán)境受到限制，而且直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，所用鋼鐵材料消耗大，制造成本高。而交流電動機(jī)，特別是鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)沒有上述缺點(diǎn)，且轉(zhuǎn)子慣量較直流電機(jī)小，使得動態(tài)響應(yīng)更好。在同樣體積下，交流電動機(jī)輸出功率可比直流電動機(jī)提高10﹪~70﹪，此外，交流電動機(jī)的容量可比直流電動機(jī)造得大，達(dá)到更高的電壓和轉(zhuǎn)速。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都傾向采用交流伺服驅(qū)動，交流伺服驅(qū)動已有取代直流伺服驅(qū)動之勢。

異步型

異步型交流伺服電動機(jī)指的是交流感應(yīng)電動機(jī)。它有三相和單相之分，也有鼠籠式和線繞式，通常多用鼠籠式三相感應(yīng)電動機(jī)。其結(jié)構(gòu)簡單，與同容量的直流電動機(jī)相比，質(zhì)量輕1/2，價(jià)格僅為直流電動機(jī)的1/3。缺點(diǎn)是不能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)范圍很廣的平滑調(diào)速，必須從電網(wǎng)吸收滯后的勵(lì)磁電流。因而令電網(wǎng)功率因數(shù)變壞。

這種鼠籠轉(zhuǎn)子的異步型交流伺服電動機(jī)簡稱為異步型交流伺服電動機(jī)，用IM表示。

同步型

同步型交流伺服電動機(jī)雖較感應(yīng)電動機(jī)復(fù)雜，但比直流電動機(jī)簡單。它的定子與感應(yīng)電動機(jī)一樣，都在定子上裝有對稱三相繞組。而轉(zhuǎn)子卻不同，按不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)又分電磁式及非電磁式兩大類。非電磁式又分為磁滯式、永磁式和反應(yīng)式多種。其中磁滯式和反應(yīng)式同步電動機(jī)存在效率低、功率因數(shù)較差、制造容量不大等缺點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床中多用永磁式同步電動機(jī)。與電磁式相比，永磁式優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、效率較高;缺點(diǎn)是體積大、啟動特性欠佳。但永磁式同步電動機(jī)采用高剩磁感應(yīng)，高矯頑力的稀土類磁鐵后，可比直流電動外形尺寸約小1/2，質(zhì)量減輕60﹪，轉(zhuǎn)子慣量減到直流電動機(jī)的1/5。它與異步電動機(jī)相比，由于采用了永磁鐵勵(lì)磁，消除了勵(lì)磁損耗及有關(guān)的雜散損耗，所以效率高。又因?yàn)闆]有電磁式同步電動機(jī)所需的集電環(huán)和電刷等，其機(jī)械可靠性與感應(yīng)(異步)電動機(jī)相同，而功率因數(shù)卻大大高于異步電動機(jī)，從而使永磁同步電動機(jī)的體積比異步電動機(jī)小些。這是因?yàn)樵诘退贂r(shí)，感應(yīng)(異步)電動機(jī)由于功率因數(shù)低，輸出同樣的有功功率時(shí)，它的視在功率卻要大得多，而電動機(jī)主要尺寸是據(jù)視在功率而定的。

交流伺服電機(jī)的基本常識

交流伺服電動機(jī)的結(jié)構(gòu)主要可分為兩部分，即定子部分和轉(zhuǎn)子部分。其中定子的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成90度電角度的兩相繞組。其中一組為激磁繞組，另一組為控制繞組，交流伺服電動機(jī)是一種兩相的交流電動機(jī)。 交流伺服電動機(jī)使用時(shí)，激磁繞組兩端施加恒定的激磁電壓Uf，控制繞組兩端施加控制電壓Uk。當(dāng)定子繞組加上電壓后，伺服電動機(jī)很快就會轉(zhuǎn)動起來。 通入勵(lì)磁繞組及控制繞組的電流在電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)向，當(dāng)任意一個(gè)繞組上所加的電壓反相時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場的方向就發(fā)生改變，電機(jī)的方向也發(fā)生改變。 為了在電機(jī)內(nèi)形成一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁場，要求激磁電壓Uf和控制電壓UK之間應(yīng)有90度的相位差，常用的方法有:

1)利用三相電源的相電壓和線電壓構(gòu)成90度的移相

2)利用三相電源的任意線電壓

3)采用移相網(wǎng)絡(luò)

4)在激磁相中串聯(lián)電容器

物料計(jì)量

粉狀物料的計(jì)量，常用螺桿計(jì)量的方式.通過螺桿旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)的多少來達(dá)到計(jì)量的目的。為了提高計(jì)量的精度，要求螺桿的轉(zhuǎn)速可調(diào)、位置定位準(zhǔn)確，如果用交流伺服電機(jī)來驅(qū)動螺桿，利用交流伺服電機(jī)控制精度高、矩頻特性好的優(yōu)點(diǎn)可以達(dá)到快速精確計(jì)量同樣.對粘稠體物料的計(jì)量，可以采用交流伺服電機(jī)來驅(qū)動齒輪泵，通過齒輪泵的一對齒輪的嚙合來進(jìn)行計(jì)量。

橫封裝置

在制袋式自動包裝機(jī)械中，橫封裝置是一個(gè)重要的機(jī)構(gòu)，它不僅要求定位準(zhǔn)確，還要求橫向封臺時(shí)橫封輪的線速度與薄膜供送的速度相等，而且在橫封輪對滾后，橫封輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)增大，即以較快的速度相分離。

傳統(tǒng)的方法是通過偏心輪或曲柄導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等機(jī)械的方式來實(shí)現(xiàn)的，這樣不僅機(jī)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低，且調(diào)整十分麻煩。如果用交流伺服電機(jī)來驅(qū)動橫封輪，可以利用交流伺服電機(jī)優(yōu)良的運(yùn)動性能，通過交流伺服電機(jī)的非恒速運(yùn)動來滿足橫向封口的要求，提高工作質(zhì)量和效率。

供送物料

包裝機(jī)械供送物料的工作方式有間歇式和連續(xù)式兩類。

在間歇式供送物料方式中，如在間歇式制袋包裝機(jī)上，以前，包裝膜的供送多采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)間歇拉帶的方式，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整也困難。如果用交流伺服電機(jī)驅(qū)動拉帶輪，可以在控制器中事先設(shè)定交流伺服電機(jī)每次運(yùn)行的距離、運(yùn)行的時(shí)間和停頓的時(shí)間，利用交流伺服電機(jī)的優(yōu)良加速和定位性能，達(dá)到準(zhǔn)確控制供送薄膜的長度的目的。尤其是在具有色標(biāo)糾偏裝置的控制系統(tǒng)中，通過色標(biāo)檢測開關(guān)檢測到的偏差信號，經(jīng)控制器輸送到交流伺服電機(jī)，交流伺服電機(jī)優(yōu)良的加速性能和控制精度，可以使偏差得到快速準(zhǔn)確的糾正。

在連續(xù)式供送物料方式中，交流伺服電機(jī)的優(yōu)良加速性能及其過載能力，可以保證連續(xù)勻速的供送物料。

步進(jìn)電機(jī)是一種離散運(yùn)動的裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢，運(yùn)動控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動機(jī)。雖然兩者在控制方式上相似(脈沖串和方向信號)，但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著較大的差異。現(xiàn)就二者的使用性能作一比較。

精度不同

兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為3.6°、 1.8°，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機(jī)床的步進(jìn)電機(jī)，其步距角為0.09°;德國百格拉公司(BERGER LAHR)生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機(jī)的步距角(如果采用步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動器，還可以將其細(xì)分至更小，比如1.8度/512細(xì)分=0.003515625度)。 交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例，對于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機(jī)而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量的1/655。

低頻不同

步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí)，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機(jī)上加阻尼器，或驅(qū)動器上采用細(xì)分技術(shù)等。 交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能(FFT)，可檢測出機(jī)械的共振點(diǎn)，便于系統(tǒng)調(diào)整。

矩頻不同

步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300~600RPM。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速(一般為2000RPM或3000RPM)以內(nèi)，都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。

過載不同

步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍，可用于克服慣性負(fù)載在啟動瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)因?yàn)闆]有這種過載能力，在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，便出現(xiàn)了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。

運(yùn)行不同

步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動器可直接對電機(jī)編碼器反饋信號進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。

響應(yīng)不同

步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速(一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn))需要200~400毫秒。交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好，以松下MSMA 400W交流伺服電機(jī)為例，從靜止加速到其額定轉(zhuǎn)速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。

總結(jié)

綜上所述，交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進(jìn)電機(jī)來做執(zhí)行電動機(jī)。所以，在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當(dāng)?shù)目刂齐姍C(jī)。

精度

步進(jìn)電機(jī)的步距角一般為1.8。(兩相)或0.72。(五相)，而交流伺服電機(jī)的精度取決于電機(jī)編碼器的精度。以伺服電機(jī)為例，其編碼器為l6位，驅(qū)動器每接收2的16次方=65 536個(gè)脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，其脈沖當(dāng)量為360'/65 536=0，0055 ;并實(shí)現(xiàn)了位置的閉環(huán)控制.從根本上克服了步進(jìn)電機(jī)的失步問題。

矩頻特性

步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速的升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會急劇下降，其工作轉(zhuǎn)速一般在每分鐘幾十轉(zhuǎn)到幾百轉(zhuǎn)。而交流伺服電機(jī)在其額定轉(zhuǎn)速(一般為2000r/min或3000r/rain)以內(nèi)為恒轉(zhuǎn)矩輸出，在額定轉(zhuǎn)速以E為恒功率輸出。

過載能力

以松下交流伺服電機(jī)為例。

加速性能

步進(jìn)電機(jī)空載時(shí)從靜止加速到每分鐘幾百轉(zhuǎn)，需要200-400ms:交流伺服電機(jī)的加速性能較好.

交流伺服電機(jī)定子的構(gòu)造基本上與電容分相式單相異步電動機(jī)相似.其定子上裝有兩個(gè)位置互差90°的繞組，一個(gè)是勵(lì)磁繞組Rf，它始終接在交流電壓Uf上;另一個(gè)是控制繞組L，聯(lián)接控制信號電壓Uc。所以交流伺服電動機(jī)又稱兩個(gè)伺服電動機(jī)。

在控制策略上，基于電機(jī)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型的電壓頻率控制方法和開環(huán)磁通軌跡控制方法都難以達(dá)到良好的伺服特性，當(dāng)前普遍應(yīng)用的是基于永磁電機(jī)動態(tài)解耦數(shù)學(xué)模型的矢量控制方法，這是現(xiàn)代伺服系統(tǒng)的核心控制方法。雖然人們?yōu)榱诉M(jìn)一步提高控制特性和穩(wěn)定性，提出了反饋線性化控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、自適應(yīng)控制等理論，還有不依賴數(shù)學(xué)模型的模糊控制和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制方法，但是大多在矢量控制的基礎(chǔ)上附加應(yīng)用這些控制方法。還有，高性能伺服控制必須依賴高精度的轉(zhuǎn)子位置反饋，人們一直希望取消這個(gè)環(huán)節(jié)，發(fā)展了無位置傳感器技術(shù)(Sensorless Control)。至今，在商品化的產(chǎn)品中，采用無位置傳感器技術(shù)只能達(dá)到大約1:100的調(diào)速比，可以用在一些低檔的對位置和速度精度要求不高的伺服控制場合中，比如單純追求快速起停和制動的縫紉機(jī)伺服控制，這個(gè)技術(shù)的高性能化還有很長的路要走。

《交流伺服電機(jī)及其控制》全面、系統(tǒng)、深入地闡述了交流伺服系統(tǒng)的工作原理、組成及設(shè)計(jì)方法。《交流伺服電機(jī)及其控制》第1章介紹了伺服系統(tǒng)的概念、發(fā)展過程以及交流伺服系統(tǒng)的構(gòu)成、分類、性能指標(biāo)、發(fā)展趨勢;第2章介紹了感應(yīng)電機(jī)伺服控制系統(tǒng);第3章介紹了永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng);第4章介紹了交流伺服控制系統(tǒng)功率變換電路;第5章介紹了伺服系統(tǒng)常用傳感器的工作原理;第6章介紹了交流伺服系統(tǒng)常用的控制策略;第7章介紹了直接驅(qū)動交流伺服系統(tǒng);第8章介紹了直線交流伺服系統(tǒng)。

前言

第1章 伺服系統(tǒng)概述

1.1 伺服系統(tǒng)的基本概念

1.1.1 伺服系統(tǒng)的定義

1.1.2 伺服系統(tǒng)的組成

1.1.3 伺服系統(tǒng)性能的基本要求

1.1.4 伺服系統(tǒng)的種類

1.2 伺服系統(tǒng)的發(fā)展過程

l.3 交流伺服系統(tǒng)的構(gòu)成

1.3.1 交流伺服電機(jī)

1.3.2 功率變換器

1.3.3 傳感器

1.3.4 控制器

1.4 交流伺服系統(tǒng)的分類

1.4.1 按伺服系統(tǒng)控制信號的處理方法分類

1.4.2 按伺服系統(tǒng)的控制方式分類

1.5 交流伺服系統(tǒng)的常用性能指標(biāo)

1.6 伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

第2章 感應(yīng)電機(jī)伺服控制系統(tǒng)

2.1 感應(yīng)電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的構(gòu)成

2.2 感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型與坐標(biāo)變換

2.2.1 矢量控制的基本思路

2.2.2 在三相靜止坐標(biāo)系下感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型

2.2.3 坐標(biāo)變換

2.3 感應(yīng)電機(jī)的矢量控制

2.3.1 轉(zhuǎn)子磁場定向M-T坐標(biāo)系中的基本方程

2.3.2 轉(zhuǎn)差頻率控制

2.3.3 解耦控制

2.3.4 磁通與電流控制

2.3.5 坐標(biāo)變換的實(shí)現(xiàn)

2.3.6 弱磁控制

2.3.7 M-T坐標(biāo)系下感應(yīng)電機(jī)矢量控制伺服系統(tǒng)的構(gòu)成

2.4 伺服控制感應(yīng)電機(jī)的等效直流電機(jī)常數(shù)

2.4.1 伺服控制感應(yīng)電機(jī)的等效電路

2.4.2 伺服控制感應(yīng)電機(jī)的等效直流電機(jī)常數(shù)

2.4.3 伺服控制感應(yīng)電機(jī)的特性框圖與時(shí)間常數(shù)

2.5 關(guān)于感應(yīng)電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制

第3章 永磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)

3.1 詠磁同步電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的構(gòu)成

3.2 永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理

3.3 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型

3.3.1 永磁同步電機(jī)的基本方程

3.3.2 永磁同步電機(jī)的d、q軸數(shù)學(xué)模型

3.4 tqE弦波永磁同步電機(jī)的矢量控制方法

3.4.1 i=0控制

3.4.2 最大轉(zhuǎn)矩控制

3.4 ，3弱磁控制

3.4.4 cos=1控制

3.4.5 最大效率控制

3.4.6 永磁同步電機(jī)的參數(shù)與輸出范圍

3.5 交流伺服電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)

3.5.1 狀態(tài)方程與控制框圖

3.5.2 解耦控制與坐標(biāo)變換的實(shí)現(xiàn)

3.5.3 電流控制器的分析與設(shè)計(jì)

3.5.4 速度控制器的設(shè)計(jì)

3.5.5 位置控制器的設(shè)計(jì)

3.5.6 d-q坐標(biāo)系下永磁同步伺服電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的構(gòu)成

3.6 永磁同步伺服電機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.6.1 電機(jī)主要尺寸的確定

3.6.2 電動勢的正弦化設(shè)計(jì)

3.6.3 定位轉(zhuǎn)矩的抑制技術(shù)

第4章 交流伺服系統(tǒng)的功率變換電路

4.1 交流伺服系統(tǒng)功率變換主電路的構(gòu)成

4.2 功率開關(guān)器件

4.2.1 功率晶體管(GTR)

4.2.2 金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)

4.2.3 絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)

4.3 功率變換主電路的設(shè)計(jì)

4.3.1 逆變電路的設(shè)計(jì)

4.3.2 緩沖電路的設(shè)計(jì)

4.3.3 整流電路的設(shè)計(jì)

4.3.4 濾波電路的設(shè)計(jì)

4.3.5 制動電路的設(shè)計(jì)

4.4 PWM控制技術(shù)

4.4.1 正弦波脈寬調(diào)制(s;PWM)控制技術(shù)

4.4.2 t電流跟蹤型PWM控制技術(shù)

4.4.3 電壓空間矢量PWM控制技術(shù)

第5章 交流伺服系統(tǒng)常用的傳感器

5.1 位置傳感器

5.1.1 旋轉(zhuǎn)變壓器

5.1.2 感應(yīng)同步器

5.1.3 旋轉(zhuǎn)變壓器、數(shù)字轉(zhuǎn)換器

5.1.4 光電編碼器

5.1.5 磁性編碼器

5.1.6 幾種傳感器的對比

5.2 速度傳感器

5.2.1 測速發(fā)電機(jī)

5.2.2 數(shù)字轉(zhuǎn)速傳感器

5.3 電流傳感器

5.3.1 霍爾電流傳感器

5.3.2 電流檢測IC

5.3.3 電阻+絕緣放大器

5.4 電壓傳感器

5.5 溫度傳感器

第6章 交流伺服系統(tǒng)常用的控制策略

6.1 基于滯回單元的有限時(shí)間整定控制

6.1.1 基于滯回單元的有限時(shí)間整定控制的原理

6.1.2 滯回(HYS)單元

6.2 非線性規(guī)范模型跟蹤控制

6.2.1 非線性規(guī)范模型跟蹤控制的原理

6.2.2 魯棒補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)

6.3 2自由度控制

6.3.1 2自由度控制系統(tǒng)的定義

6.3.2 2自由度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式

6.3.3 2自由度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

6.3.4 2自由度PID控制

6.4 H控制

6.4.1 交流伺服系統(tǒng)的靈敏度函數(shù)和補(bǔ)靈敏度函數(shù)

6.4.2 H混合靈敏度問題

6.4.3 加權(quán)函數(shù)的選擇及H魯棒控制器的設(shè)計(jì)

6.5 自適應(yīng)控制

6.5.1 自校正控制系統(tǒng)(STCS)

6.5.2 模型參考自適應(yīng)控制系統(tǒng)(MRACS)

6.6 滑模變結(jié)構(gòu)控制

6.6.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制原理

6.6.2 滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本設(shè)計(jì)方法

6.7 智能控制

6.7.1 專家系統(tǒng)及專家控制

6.7.2 模糊控制

6.7.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

6.7.4 學(xué)習(xí)控制

6.7.5 預(yù)測控制

6.8 交流伺服電機(jī)的高性能控制--機(jī)械諧振系統(tǒng)的振動控制

6.8.1 控制對象及問題的提出

6.8.2 諧振的各種控制方法

第7章 直接驅(qū)動交流伺服系統(tǒng)

7.1 概述

7.2 直接驅(qū)動伺服系統(tǒng)

7.2.1 直接驅(qū)動伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)

7.2.2 直接驅(qū)動伺服電機(jī)應(yīng)具備的特性

7.2.3 直接驅(qū)動伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)及安裝形式

7.2.4 直接驅(qū)動伺服電機(jī)的分類

7.3 直接驅(qū)動交流伺服電機(jī)的研究與發(fā)展

7.3.1 電磁型直接驅(qū)動交流伺服電機(jī)

7.3.2 動電型直接驅(qū)動交流伺服電機(jī)

7.4 關(guān)于直接驅(qū)動伺服電動機(jī)的控制策略

7.5 直接驅(qū)動伺服電機(jī)的發(fā)展方向分析

第8章 直線交流伺服系統(tǒng)

8.1 概述

8.2 直線電動機(jī)的工作原理

8.3 直線電動機(jī)的分類

8.3.1 按結(jié)構(gòu)型式分類

8.3.2 按功能用途分類

8.3.3 按工作原理分類

8.4 直線感應(yīng)電機(jī)技術(shù)

8.4.1 直線感應(yīng)電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

8.4.2 直線感應(yīng)電動機(jī)的基本工作原理

8.4.3 直線感應(yīng)電機(jī)的基本特性

8.4.4 直線感應(yīng)電機(jī)的矢量控制

8.5 直線永磁同步電機(jī)

8.5.1 直線永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

8.5.2 直線永磁同步電機(jī)的基本工作原理

8.5.3 直線永磁同步電機(jī)的分類

8.5.4 直線永磁同步電機(jī)的軸數(shù)學(xué)模型

8.6 高頻響、短行程直線伺服電機(jī)

8.6.1 直流型高頻響、短行程直線伺服電機(jī)

8.6.2 磁阻型高頻響、短行程直線伺服電機(jī)

8.7 直線步進(jìn)電動機(jī)

8.7.1 直線步進(jìn)電動機(jī)的工作原理

8.7.2 直線步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)分析

8.8 關(guān)于直線交流伺服電機(jī)的控制策略

8.8.1 傳統(tǒng)的控制策略

8.8.2 現(xiàn)代控制策略

8.8.3 智能控制策略

8.9 高速機(jī)床直線電機(jī)進(jìn)給伺服系統(tǒng)

8.9.1 直線電機(jī)直接驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)

8.9.2 直線電機(jī)直接驅(qū)動存在的關(guān)鍵技術(shù)問題

8.9.3 直線交流伺服電機(jī)系統(tǒng)的主要指標(biāo)及參數(shù)

8.9.4 直線電機(jī)伺服系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

附錄

附錄A 直流伺服電機(jī)的主要用語與定義

附錄B 永磁同步伺服電機(jī)參數(shù)的等效直流電機(jī)換算

參考文獻(xiàn)