交流伺服控制系统(普通高等教育电气工程与自动化类十三五规划教材)

任志斌、林元璋、钟灼仔编著的《交流伺服控制 系统(普通高等教育电气工程与自动化类十三五规划 教材)》首先介绍了交流伺服控制系统及编程的基础 知识，然后以实现无刷直流电动机控制、永磁同步电 动机控制及异步电动机控制技术为重点，介绍STM32 芯片在交流伺服控制的应用。全书共七章，第1章概 要介绍了伺服控制系统；第2章介绍了交流伺服控制 系统基础知识，包括STM32的结构及性能、存储空间 及时钟、中断系统、定时器及A．D转换器；第3章围 绕电动机的控制技术方面编程需要，重点介绍了数据 Q格式、电动机驱动的PWM信号、数字PI调节器、数字 测速的编程实现方法；第4章针对控制系统的实现， 介绍了电压空间矢量PWM(SVPWM)和旋转变换控制技术 ；第5～7章以STM32的控制在实际中的应用，分别对 无刷直流电动机控制、永磁同步电动机控制技术及异 步电动机矢量控制技术做了详细介绍。 本书以STM32的交流电动机控制实现为重点，原 理分析通俗易懂，各个环节都有编者在实战中的实例 ，通过实例加深理解内容。本书适合作为电气工程及 其自动化、自动化、电机与电器、电力电子与电力传 动专业及其他相关专业的高年级高职高专、本科和研 究生教材，也可作为工程技术人员研究、开发电气控 制系统的参考书。

前言 第1章　伺服控制系统概述 　1.1　伺服控制系统的基本概念 　　1.1.1　伺服控制系统的定义 　　1.1.2　伺服控制系统的组成 　　1.1.3　伺服控制系统性能的基本要求 　　1.1.4　伺服控制系统的种类 　1.2　电气伺服控制系统的发展 　　1.2.1　电气伺服控制系统的发展过程 　　1.2.2　驱动产品概况 　　1.2.3　发展趋势 　1.3　交流伺服控制系统 　　1.3.1　交流伺服控制系统的驱动方式与应用 　　1.3.2　交流伺服控制系统的应用前景 　习题和思考题 第2章　交流伺服控制系统基础知识 　2.1　控制器芯片 　　2.1.1　STM32系列芯片的结构及性能 　　2.1.2　STM32的存储空间及时钟 　　2.1.3　STM32的中断系统 　　2.1.4　STM32的定时器 　　2.1.5　STM32的A-D转换器 　　2.1.6　STM32应用举例 　2.2　交流伺服控制系统功率变换电路 　　2.2.1　逆变电路 　　2.2.2　驱动电路 　　2.2.3　带有死区的PWM波形 　2.3　交流伺服电动机 　　2.3.1　同步型交流伺服电动机 　　2.3.2　感应型交流伺服电动机 　　2.3.3　两种交流伺服电动机的比较 　习题和思考题 第3章　交流伺服控制系统中的编程技术 　3.1　定点CPU 的数据Q格式 　　3.1.1　Q格式说明 　　3.1.2　电动机控制中电流采样值的Q格式处理 　3.2　PI 调节器的数字实现方法 　　3.2.1　模拟PI 调节器的数字化 　　3.2.2　改进的数字PI 算法 　　3.2.3　数字PI 调节器的举例 　3.3　PWM 驱动信号 　　3.3.1　三相互补的PWM 驱动 　　3.3.2　无刷直流电动机的PWM 驱动 　3.4　数字测速 　　3.4.1　旋转编码器 　　3.4.2　数字测速方法的精度指标 　　3.4.3　M法测速 　　3.4.4　T法测速 　　3.4.5　M/T法测速 　　3.4.6　M/T法速度测量的实现 　　3.4.7　M/T法例程 　习题和思考题 第4 章　电压空间矢量PWM 　4.1　电压空间矢量PWM 控制技术 　　4.1.1　空间矢量的定义 　　4.1.2　电压与磁链空间矢量的关系 　　4.1.3　PWM 逆变器基本输出电压矢量 　　4.1.4　正六边形空间旋转磁场 　　4.1.5　期望电压空间矢量的合成与实现 　4.2　SVPWM 三个关键问题的解决 　4.3　SVPWM 编程实例 　习题和思考题 第5章　无刷直流电动机控制技术 　5.1　无刷直流电动机的结构和工作原理 　　5.1.1　无刷直流电动机的结构 　　5.1.2　无刷直流电动机的霍尔传感器位置检测 　　5.1.3　无刷直流电动机的工作原理 　　5.1.4　三相多槽多极对电机结构 　　5.1.5　无刷直流电动机的双闭环调速系统 　5.2　无刷直流电动机控制系统 　　5.2.1　硬件电路 　　5.2.2　控制系统程序设计 　　5.2.3　电动机起动分析 　　5.2.4　STM32 的TIM1与TIM2中断 　　5.2.5　具体程序 　　5.2.6　程序分析 　5.3　无刷直流电动机无霍尔传感器控制 方法与实现 　　5.3.1　采用无位置传感器控制的必要性 　　5.3.2　无刷直流电动机无位置传感器 控制方法 　　5.3.3　无刷直流电动机无位置传感器 控制原理框图 　　5.3.4　无霍尔传感器控制软件编程设计 　5.4　无刷直流电动机相序测定方法 　5.5　无刷直流电动机的制动 　习题和思考题 第6章　永磁同步电动机控制技术 　6.1　永磁同步电动机控制原理 　　6.1.1　永磁同步电动机的数学模型 　　6.1.2　永磁同步电动机矢量控制原理 　6.2　永磁同步电动机控制的硬件设计 　　6.2.1　永磁同步电动机驱动器的总体硬件电路 　　6.2.2　与无刷直流电动机硬件的差别 　6.3　永磁同步电动机控制的软件设计 　　6.3.1　软件设计总体结构 　　6.3.2　合成电压矢量幅值及其与d轴 夹角的计算 　　6.3.3　电动机转子实时角度的计算 　　6.3.4　定时器中断程序分析 　习题和思考题 第7章　异步电动机矢量控制技术 　7.1　异步电动机动态数学模型 　　7.1.1　异步电动机动态数学模型的性质 　　7.1.2　异步电动机三相原始数学模型 　7.2　坐标变换控制的基本思想 　7.3　坐标变换 　7.4　异步电动机在两相坐标系上的动态数学模型 　7.5　异步电动机在两相坐标系上的状态方程 　7.6　异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统 　　7.6.1　按转子磁链定向同步旋转坐标系 中的状态方程 　　7.6.2　按转子磁链定向矢量控制的基本思想 　　7.6.3　按转子磁链定向矢量控制系统的实现 　　7.6.4　磁链开环转差型矢量控制 系统———间接定向 　7.7　CPU 在异步电动机矢量控制系统中的实现 　　7.7.1　控制系统总体设计 　　7.7.2　编程分析 　7.8　两个常见问题 　习题和思考题 附录　缩略语对照表 参考文献