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第1章　电力拖动基础知识1

1.1 直流电力传动系统的电源2

1.1.1 旋转变流机组2

1.1.2　静止式可控整流器3

1.1.3　直流斩波器4

1.2　直流电力传动系统的基本运动方程式5

1.3　转速控制要求和调速性能指标5

第2章　单闭环直流调速系统9

2.1 转速负反馈直流调速系统的组成及工作原理9

2.2　转速负反馈直流调速系统的静特性10

2.2.1 闭环调速系统的组成及静特性10

2.2.2 开环系统机械特性与闭环系统静特性之间的关系12

2.3　单闭环有静差调速系统和单闭环无静差调速系统14

2.3.1　单闭环有静差调速系统14

2.3.2　单闭环无静差调速系统14

2.4　转速负反馈闭环系统的动态抗扰性能15

2.5 闭环直流调速系统的动态模型及系统稳定性分析19

2.5.1 闭环直流调速系统的动态数学模型及结构框图19

2.5.2 系统稳定性分析23

2.6　动态校正25

2.6.1 闭环控制系统设计的基本步骤25

2.6.2　校正方式25

2.6.3　控制系统对开环对数频率特性的要求25

2.6.4　PI调节器设计26

2.7　其他形式的单闭环直流调速系统32

2.7.1　带电流截止负反馈的单闭环直流调速系统32

2.7.2 电压负反馈与电流补偿控制的直流调速系统36

2.8　直流调速系统中的检测装置41

2.8.1　转速检测装置41

2.8.2　电流检测装置42

2.8.3 电压检测装置45

第3章　双闭环直流调速系统47

3.1　转速、电流双闭环直流调速系统的组成48

3.2　转速、电流双闭环直流调速系统的静特性49

3.3　转速、电流双闭环直流调速系统的动态特性52

3.3.1　转速、电流双闭环直流调速系统的动态结构图52

3.3.2　转速、电流双闭环直流调速系统对给定信号的跟随性能分析52

3.3.3 转速、电流双闭环直流调速系统对给定信号的抗扰性能分析55

第4章　可逆直流调速系统57

4.1　晶闸管直流调速系统57

4.1.1 晶闸管直流调速系统的可逆运行方案57

4.1.2　可逆运行方案比较58

4.1.3 晶闸管直流调速系统制动能量的处理59

4.2　有环流控制可逆晶闸管直流调速系统分析63

4.2.1 配合控制63

4.2.2　α＝β配合控制的可逆晶闸管直流调速系统63

4.3　可控环流可逆调速系统分析72

4.3.1 可控环流可逆调速系统的组成部分72

4.3.2　可控环流可逆调速系统的工作原理73

4.4　无环流控制可逆晶闸管直流调速系统分析74

4.4.1　逻辑控制无环流调速系统75

4.4.2　错位无环流可逆调速系统77

第5章 自动控制系统工程设计82

5.1　分析系统动态性能的基本步骤82

5.1.1　建立系统的动态数学模型82

5.1.2　控制系统性能指标82

5.1.3　动态校正84

5.2　典型系统85

5.2.1　典型Ⅰ型系统85

5.2.2　典型Ⅰ型系统的性能指标与参数之间的关系86

5.2.3　典型Ⅱ型系统90

5.2.4　典型Ⅱ型系统的性能指标与参数之间的关系92

5.3　如何校正成典型系统95

5.3.1　被控对象是两个惯性型校正成典型Ⅰ型系统95

5.3.2　被控对象是积分-双惯性型校正成典型Ⅱ型系统96

5.4　被控对象传递函数的近似处理96

5.4.1 高频段小惯性环节的近似处理97

5.4.2　大惯性环节的近似处理98

5.4.3 高阶系统的降阶处理99

第6章　转速、电流双闭环调速系统设计100

6.1　总体分析100

6.2　电流环的设计100

6.3　转速环的设计102

6.4　双闭环不可逆直流调速系统设计举例105

第7章　直流调速系统的MATLAB建模与仿真109

7.1 开环直流调速系统的MATLAB建模与仿真109

7.2 单闭环直流调速系统的MATLAB建模与仿真112

7.2.1　采用P调节器的单闭环直流调速系统的仿真112

7.2.2 采用PI调节器的单闭环直流调速系统的仿真114

7.3 双闭环直流调速系统的MATLAB建模与仿真115

第8章　异步电动机变频调速系统118

8.1　变频装置的基本类型及控制方式118

8.1.1 交—直—交变频装置的基本类型及控制方式118

8.1.2 交—直—交变频器装置逆变器的基本类型119

8.1.3 正弦波脉宽调制（SPWM）逆变器121

8.1.4 交—交变频装置的工作原理126

8.2　异步电动机变频调速的基本控制方式130

8.2.1　基频以下调速130

8.2.2　基频以上调速131

8.3　异步电动机电压—频率协调控制调速时的机械特性132

8.3.1　基频以下电压—频率协调控制调速时的机械特性132

8.3.2　基频以上电压—频率协调控制调速时的机械特性134

8.4　异步电动机变频调速控制系统135

8.4.1　转速开环恒压频比变频调速系统135

8.4.2 以微处理器为核心的异步电动机调速系统136

8.4.3　转速闭环转差频率控制调速系统138

8.4.4 电流型转差频率控制变频调速系统140

第9章　矢量变换控制变频调速系统143

9.1　矢量变换控制的基本概念143

9.2　矢量变换规律145

9.3　三相异步电动机在两相坐标系上的数学模型147

9.4　矢量变换控制的变频调速系统149

9.5　转速、磁链闭环控制矢量变换控制变频调速系统151

第10章　变频调速系统的应用设计153

10.1 变频调速系统的设计任务和要求153

10.1.1 变频调速系统的设计任务153

10.1.2 变频调速系统设计的基本要求153

10.2　变频调速系统的应用设计154

10.2.1 负载的驱动154

10.2.2　异步电动机的选择155

10.2.3 变频器的选择158

10.2.4 变频器选择的其他问题159

10.2.5 变频器配套设备及其选择159

10.3　对于不同性质的负载设计时应考虑的问题162

10.3.1 恒转矩负载下设计时考虑的问题162

10.3.2　恒功率负载下设计时考虑的问题163

10.3.3　转矩与转速的二次方成正比的负载164

参考文献166