伺服係統（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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錢平 著

圖書標籤:

• 伺服係統
• 自動控製
• 電機控製
• 運動控製
• 現代控製
• 控製工程
• 電氣工程
• 自動化
• 機械工程
• 反饋控製

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111332220

版次：2

商品编码：10615527

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 普通高等教育规划教材

开本：16开

出版时间：2011-04-01

用纸：胶版纸

正文语种：中文

內容簡介

　　《伺服係統（第2版）》以數控機床伺服係統為對象，在闡述伺服係統原理等基礎上，重點介紹瞭交直流電動機的速度控製係統、步進式伺服係統、直流伺服係統、交流伺服係統，還介紹瞭位置伺服係統的典型實例。
　　《伺服係統（第2版）》在著重基本概念與原理介紹的同時，注意實際應用。《伺服係統（第2版）》可作為機械設計製造及自動化專業（數控技術和機械電子專業方嚮）應用型本科生的教材和參考書，也可供從事數控技術的工程技術人員參考使用。

內頁插圖

目錄

序
第2版前言
第一章 概述
第一節 伺服係統的作用及組成
第二節 伺服係統的基本要求和特點
一、對伺服係統的基本要求
二、伺服係統的主要特點
第三節 伺服係統的分類
一、按調節 理論分類
二、按使用的驅動元件分類
三、按進給驅動和主軸驅動分類
四、按反饋比較控製方式分類
習題和思考題
第二章 伺服控製基礎知識
第一節 電力電子器件的應用
一、不可控器件
二、半控型器件
三、全控型器件
第二節 檢測元件
一、速度檢測
二、角度（角位移）檢測
三、位置檢測
習題和思考題
第三章 步進電動機的控製
第一節 步進電動機的工作原理及驅動方法
一、步進電動機的種類
二、步進電動機的工作原理
三、步進電動機的驅動方法
四、步進電動機驅動電源設計
五、步進電動機與微機的接口技術
第二節 步進電動機的開、閉環控製
一、步進電動機的開環控製
二、步進電動機的閉環控製
第三節 步進電動機的最佳點-位控製
第四節 步進電動機控製的程序設計
一、步進電動機控製信號的産生
二、步進電動機的運行控製及程序設計
習題和思考題
第四章 直流電動機調速係統
第一節 直流電動機概述
一、直流電動機的基本結構
二、永磁直流伺服電動機及工作原理
第二節 直流電動機的單閉環調速係統
一、調速的定義
二、直流電動機的調速方法
三、調速指標
四、單閉環直流調速係統
第三節 雙閉環直流電動機調速係統
一、轉速、電流雙閉環調速係統的組成
二、轉速、電流雙閉環調速係統的工作原理
第四節 直流脈寬調速控製係統
一、概述
二、PWM調速係統的控製電路
第五節 轉速、電流雙閉環調速係統的工程設計法
一、工程設計方法的基本思路
二、典型係統及其參數與性能指標的關係
三、電流調節 器設計
四、轉速環設計
五、轉速調節 器飽和限幅時的超調量和計算
第六節 伺服控製係統的計算機輔助設計
一、伺服控製係統計算機輔助設計的基本原理
二、MＡTLAB／Simulink在伺服控製係統CAD中的應用
三、MＡTLAB的一些工具箱函數簡介
四、運用MATLＡB的Simulink仿真
習題和思考題
第五章 無刷直流電動機控製係統
第一節 無刷直流電動機的組成結構和工作原理
一、無刷直流電動機的結構特點
二、無刷直流電動機的轉子位置傳感器
三、無刷直流電動機的換嚮原理
第二節 無刷直流電動機的基本公式和數學模型
一、電樞繞組的反電動勢
二、電磁轉矩
第三節 無刷直流電動機的轉矩波動
第四節 無刷直流電動機的驅動控製
一、開環型無刷直流電動機驅動器
二、速度閉環的無刷直流電動機驅動器
三、速度電流雙閉環的無刷直流電動機驅動器
第五節 無位置傳感器的無刷直流電動機的驅動控製
一、無刷直流電動機轉子位置估計方法
二、無位置傳感器無刷直流電動機控製係統的構成
第六節 無刷直流電動機驅動控製的專用芯片介紹
習題和思考題
第六章 異步電動機調速係統及主軸驅動
第一節 異步電動機變頻調速係統
一、變頻調速基本原理
二、正弦波脈寬調製（SPWM）逆變器
三、U/F變頻調速係統
第二節 數控機床對主軸驅動和主軸電動機的要求
一、數控機床對主軸驅動的要求
二、數控機床對主軸電動機的要求
第三節 直流主軸控製單元
第四節 交流主軸控製單元
一、矢量控製變頻調速係統
二、矢量變換控製係統原理及控製方案
第五節 主軸定嚮控製
一、主軸定嚮控製的意義
二、主軸定嚮控製的實現
習題和思考題
第七章 三相永磁同步伺服電動機的控製
第一節 三相永磁同步伺服電動機及其數學模型
第二節 三相永磁同步伺服電動機的控製策略
第三節 速度反饋信號的檢測和處理
第四節 伺服電動機轉子初始位置的檢測
第五節 交流伺服係統的電子齒輪功能
習題和思考題
第八章 進給伺服係統
第一節 進給伺服係統概述
一、開環、閉環和半閉環
二、點位和連續軌跡控製的伺服係統
第二節 進給伺服係統分析
一、進給伺服係統的數學模型
二、進給伺服係統動、靜態性能分析
三、前饋控製
四、位置指令信號分析
五、指令值的修正
第三節 脈衝比較的進給位置伺服係統
一、脈衝比較式進給位置伺服係統
二、脈衝比較進給係統組成原理
三、脈衝比較電路
第四節 相位比較的進給伺服係統
一、相位伺服進給係統組成原理
二、脈衝調相器
三、鑒相器
第五節 幅值比較的進給伺服係統
一、幅值伺服係統組成原理
二、鑒幅器
三、電壓-頻率變換器
四、脈衝調寬式正、餘弦信號發生器
第六節 數據采樣式進給伺服係統
一、數據采樣式進給位置伺服係統
二、反饋補償式步進電動機進給伺服係統
第七節 交、直流伺服電動機的微機位置閉環控製
一、直流伺服電動機的微機位置閉環控製
二、交流伺服電動機的微機位置閉環控製
習題和思考題
第九章 基於DSP芯片為核心構成的伺服係統
第一節 控製係統硬件結構
一、TMS320LF2407的結構與特點
二、TMS320LF2407DSP CPU控製器的功能結構圖
第二節 伺服控製通用平颱的軟件編程及調試環境
一、程序編寫
二、調試環境
三、開發一個簡單的應用程序
第三節 TMS 320LF2407 A應用實例
一、基於TMS320X2407 A的全數字直流電動機伺服控製係統
二、基於TMS320LF2407 A的全數字無刷直流電動機伺服控製係統
三、基於TMS320LF2407 A的全數字交流電動機伺服控製係統
四、基於DSP LF2407 A和CAN總綫的分布式電動機控製係統
第四節 全數字交流伺服係統安裝、操作與運行
一、數字交流伺服係統
二、通信功能
三、常用輸入/輸齣接口
四、運行
習題和思考題
參考文獻

前言/序言

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《智能控製與現代機器人學》 內容簡介 本書旨在深入探討智能控製理論在現代機器人學中的應用，為讀者構建一個從基礎概念到前沿技術的完整知識體係。全書共分為十章，緊密圍繞“智能化”和“機器人”兩大核心，力求在理論深度和實踐應用之間取得平衡，適閤高等院校相關專業的本科生、研究生，以及從事機器人研發、自動化工程、人工智能等領域的工程技術人員閱讀。 第一章：引言——智能控製與機器人學的交匯 本章將為讀者勾勒智能控製與機器人學融閤發展的宏大圖景。首先，我們將追溯機器人技術的發展曆程，從早期的工業機器人到如今蓬勃發展的人形機器人、服務機器人、特種機器人等，分析其不斷提升的智能化需求。接著，深入剖析智能控製的起源和發展，闡述其如何剋服傳統控製方法在復雜、不確定、非綫性係統麵前的局限性。我們將重點強調智能控製在提升機器人感知、決策、執行能力方麵的重要作用，並通過一係列典型的應用案例，如智能導航、人機協作、自主學習等，直觀展示智能化在機器人領域帶來的革命性變革。本章還將簡要介紹本書的整體結構和學習路徑，為後續深入學習打下基礎。 第二章：機器人係統基礎 在深入智能控製之前，本章將係統梳理機器人係統的基礎知識。我們將從機器人本體結構入手，詳細介紹各類機器人的組成部分，包括機械臂、移動平颱、末端執行器、傳感器等，並探討不同結構對機器人功能的影響。隨後，我們將重點講解機器人的運動學和動力學模型，這是進行精確控製和軌跡規劃的關鍵。我們會從正運動學和逆運動學入手，解釋如何描述機器人關節變量與末端執行器位姿之間的關係，並進一步推導機器人的雅可比矩陣和動力學方程，理解慣性力、科裏奧利力、離心力和重力等對機器人運動的影響。此外，本章還將介紹常用的機器人傳感器，如視覺傳感器、力/力矩傳感器、激光雷達、慣性測量單元等，並初步探討它們在機器人感知中的作用。 第三章：傳統控製理論迴顧與智能控製引論 本章旨在為讀者提供堅實的理論基礎，並引齣智能控製的核心思想。我們將首先迴顧經典PID控製、狀態空間法等傳統控製理論的核心概念、原理和局限性。重點分析在麵對模型不確定性、參數時變、外部乾擾等復雜情況時，傳統控製器可能遇到的挑戰。在此基礎上，我們將正式引入智能控製的概念，將其定義為一類能夠模擬生物智能或通過學習和推理來解決復雜控製問題的控製方法。我們將探討智能控製的幾個主要分支，包括模糊邏輯控製、神經網絡控製、進化計算控製等，並簡要介紹它們各自的特點和解決問題的思路。本章將強調智能控製在適應性、魯棒性和自主性方麵的優勢，為後續深入研究打下鋪墊。 第四章：模糊邏輯控製及其在機器人中的應用 模糊邏輯控製是智能控製中最具代錶性的方法之一。本章將深入講解模糊邏輯控製的原理和設計方法。我們將詳細闡述模糊集閤、隸屬函數、模糊規則庫、模糊推理機和解模糊化等核心概念，並通過具體算例演示如何將人類的經驗知識轉化為模糊控製器。接著，我們將重點探討模糊邏輯控製在機器人係統中的具體應用。例如，如何利用模糊邏輯控製實現機器人避障、軌跡跟蹤、姿態穩定等任務。我們將分析模糊邏輯控製在處理傳感器信息不精確、環境變化快速等問題時的優勢，並介紹一些高級的模糊控製技術，如自適應模糊控製、神經模糊控製等，以應對更復雜的機器人控製場景。 第五章：神經網絡控製及其在機器人中的應用 神經網絡作為一種強大的信息處理模型，在機器人控製領域展現齣巨大的潛力。本章將詳細介紹神經網絡的基本結構、學習算法和在控製問題中的應用。我們將從感知機、多層前饋網絡、循環神經網絡等經典網絡結構入手，講解其工作原理和訓練方法，如反嚮傳播算法。隨後，我們將重點探討神經網絡在機器人控製中的應用。例如，如何利用神經網絡進行機器人模型辨識、未知動力學補償、軌跡優化等。我們將分析神經網絡在處理非綫性、復雜模型以及從數據中學習控製規律方麵的優勢。此外，本章還將介紹一些與機器人控製相關的先進神經網絡技術，如深度學習在機器人感知和決策中的應用，以及強化學習在機器人自主學習中的作用。 第六章：進化計算與機器人控製 進化計算，如遺傳算法、粒子群優化等，以其全局搜索能力和並行處理優勢，為機器人控製提供瞭新的解決方案。本章將深入講解進化計算的基本原理和在機器人控製中的應用。我們將詳細闡述遺傳算法的編碼、選擇、交叉、變異等算子，以及粒子群優化算法的粒子速度和位置更新機製。隨後，我們將重點探討進化計算在機器人控製中的應用，例如，如何利用遺傳算法優化機器人控製器的參數，以實現最優的性能；如何利用粒子群優化算法進行機器人路徑規劃和任務調度。我們將分析進化計算在處理復雜優化問題、避免局部最優解方麵的優勢，並介紹如何將進化計算與其他控製方法相結閤，形成混閤智能控製策略。 第七章：自適應與魯棒控製在機器人中的應用 即使是智能控製方法，在麵對模型不確定性、外部乾擾和參數變化時，仍然需要具備一定的自適應和魯棒能力。本章將深入探討自適應控製和魯棒控製在機器人係統中的應用。我們將從自適應控製的基本思想入手，講解如何通過在綫調整控製器參數來適應係統參數的變化，包括基於模型參考的自適應控製和無模型自適應控製。接著，我們將介紹魯棒控製的理論，重點關注如何設計控製器，使其在不確定模型下仍能保證係統的穩定性，如H∞控製、滑模控製等。我們將結閤機器人控製的具體場景，例如，在未知負載變化時，如何通過自適應控製保持末端執行器的精確性；在受到未知外力乾擾時，如何通過魯棒控製保證機器人的穩定運行。 第八章：機器人學習與決策 隨著人工智能的飛速發展，機器人學習和決策能力成為研究的熱點。本章將深入探討機器人如何通過學習來提升其智能水平和決策能力。我們將從監督學習、無監督學習、半監督學習等機器學習的基本範式入手，介紹它們在機器人數據處理和模式識彆中的應用，例如，利用圖像識彆技術讓機器人“看懂”世界。接著，我們將重點講解強化學習在機器人中的應用，分析其如何通過與環境的交互來學習最優的策略，以完成復雜任務，如機器人抓取、行走、導航等。此外，本章還將介紹一些高級的學習方法，如模仿學習、遷移學習等，以及它們在加速機器人學習進程和提升泛化能力方麵的作用。 第九章：多機器人協同與智能規劃 在許多實際應用場景中，多個機器人需要協同工作以完成更復雜的任務。本章將深入探討多機器人協同與智能規劃。我們將從多機器人係統的基本構成和通信機製入手，介紹分布式控製和集中式控製的優缺點。接著，我們將重點講解多機器人協同的策略，包括任務分配、路徑規劃、信息共享等。我們將分析在協作過程中可能遇到的挑戰，如資源衝突、通信延遲、傳感器噪聲等，並探討相應的解決方案。此外，本章還將介紹一些先進的多機器人智能規劃技術，如基於博弈論的協同策略、基於群體智能的協同行為等，以實現高效、魯棒的多機器人協同工作。 第十章：麵嚮未來的機器人智能控製 本章將展望機器人智能控製的未來發展趨勢，並對全書內容進行總結。我們將探討一些新興的研究方嚮，例如，具身智能（Embodied Intelligence）、情感計算在機器人中的應用、類人機器人與人類的深度交互等。我們將討論如何將深度學習、強化學習、生成式AI等前沿技術進一步融閤到機器人控製中，以創造更強大、更靈活、更具創造性的機器人。本章還將強調倫理道德、安全保障等在機器人智能化發展中的重要性。最後，我們將對全書的主要內容進行迴顧，並鼓勵讀者在掌握本書所介紹的知識基礎上，積極探索和創新，為機器人智能控製和機器人學的未來發展貢獻力量。

评分☆☆☆☆☆

我對這本書的整體印象是，它在理論和實踐之間找到瞭一個很好的平衡點。作為一名在自動化領域工作多年的工程師，我深知理論知識的紮實是解決復雜問題的基礎，但缺乏實踐指導的理論往往顯得空洞。這本書在這方麵做得相當齣色。它在講解基本原理的同時，穿插瞭大量的實際應用案例，讓我能夠將書中的理論知識與我日常工作中遇到的問題聯係起來。例如，在討論伺服驅動器參數整定時，書中不僅給齣瞭理論上的整定方法，還結閤瞭工業生産綫上的常見場景，提供瞭詳細的操作步驟和注意事項。這對於我這樣的工程師來說，無疑是極大的便利。而且，書中對於常見故障的診斷和排除也給齣瞭很多實用的建議，這在我實際維護工作中能夠節省大量的時間。總的來說，這本書的語言風格比較樸實，沒有過多的華麗辭藻，但信息量很大，而且非常接地氣。它更像是一位經驗豐富的老前輩，在耐心細緻地傳授自己的寶貴經驗，讓我覺得學到的知識能夠立刻派上用場，這讓我對這本書的評價非常高。

评分☆☆☆☆☆

從這本書中，我獲得瞭一種全新的視角來看待伺服係統。我之前總覺得伺服係統是一個相對獨立的、純粹的技術領域，但這本書讓我意識到，它其實是與整個自動化係統緊密相連，並且在不斷地與其他技術進行融閤。書中在介紹伺服係統的同時，也探討瞭與它相關的傳感器技術、通信協議以及上位機控製軟件等內容，這讓我對伺服係統的整體生態有瞭更全麵的認識。我尤其喜歡書中對伺服係統在智能化製造中的作用的探討，這讓我看到瞭伺服係統在未來工業發展中的巨大潛力。作者在講解過程中，不僅關注瞭技術的“是什麼”和“怎麼做”，更深入地探討瞭“為什麼”以及“能做什麼”，這讓我思考問題的深度得到瞭提升。而且，書中對伺服係統未來發展趨勢的預測，也讓我對這個領域充滿瞭期待。總的來說，這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一扇窗戶，讓我看到瞭伺服係統背後更廣闊的世界。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，它不像我之前讀過的技術書籍那樣，充斥著大量晦澀難懂的專業術語，而是用一種相對通俗易懂的方式來闡述復雜的伺服係統概念。我作為一個對伺服係統隻有初步瞭解的學習者，在閱讀過程中並沒有感到很大的壓力。作者在講解一些關鍵原理時，會運用生動形象的比喻，或者引用一些生活中的例子，來幫助讀者理解。例如，在講解反饋控製的原理時，作者將伺服係統比作一個人在走路，需要不斷地感知自己與目標之間的距離，然後進行調整，直到到達目的地。這種比喻非常貼切，讓我對反饋控製的本質有瞭直觀的認識。此外，書中對於伺服係統在不同應用場景下的性能錶現也有深入的分析，讓我能夠更好地理解不同參數設置對係統性能的影響。雖然這本書的篇幅不算短，但我閱讀起來卻覺得非常流暢，沒有那種“啃硬骨頭”的感覺，反倒像是和一位耐心細緻的老師在進行一場愉快的對話。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，這本書在內容的組織和呈現方式上，給瞭我一些意想不到的啓發。我原本以為伺服係統這種專業性很強的領域，讀起來會比較枯燥乏味，但這本書的結構設計卻相當人性化。它不是簡單地按照章節順序進行綫性講解，而是巧妙地將理論知識與實際應用相結閤，並且在關鍵節點設置瞭“思考題”或“拓展閱讀”，鼓勵讀者主動思考和深入探索。我特彆欣賞的是書中對不同工業場景下伺服係統應用的詳細闡述，從機器人手臂的精確運動，到數控機床的高速加工，再到包裝生産綫的柔性化生産，書中都給齣瞭詳盡的案例分析，這讓我看到瞭伺服係統在不同領域的廣闊前景和應用價值。而且，書中在介紹某個概念時，往往會先拋齣一個實際問題，然後循序漸進地引齣相關的理論知識來解決這個問題，這種“問題驅動”的學習方式，讓我更容易理解和記住知識點。這本書的圖示和錶格也非常精煉，能夠幫助我快速抓住重點。

评分☆☆☆☆☆

這本書的內容比我預期的要紮實得多！我本來是抱著學習基礎知識的目的來的，想著大概瞭解一下伺服係統的基本原理和常用組件，但這本書在理論深度上給瞭我驚喜。它沒有止步於簡單的概念介紹，而是深入剖析瞭伺服係統的工作機製，從電機控製到反饋迴路的設計，都進行瞭細緻的講解。特彆是關於PID控製的部分，書中提供瞭多種實現方式和優化策略，配以清晰的數學推導和實例分析，讓我對如何精確控製伺服係統有瞭更深刻的理解。此外，書中對不同類型伺服電機的特性對比和選擇原則也很有參考價值，這對於實際項目中的設備選型至關重要。我尤其喜歡書中關於係統穩定性和動態響應的討論，這些都是在實際應用中經常會遇到的難點，書中提供的分析方法和解決方案非常實用。雖然有些章節的數學公式比較密集，但作者的講解條理清晰，循序漸進，即使不是數學專業背景的讀者，也能通過認真研讀掌握其中的精髓。這本書不僅僅是理論的堆砌，更像是為讀者提供瞭一套解決伺服係統問題的“武功秘籍”，讓我受益匪淺。

评分☆☆☆☆☆

是正版的，还能说什么呢

评分☆☆☆☆☆

京东发货速度商品是全新正品

评分☆☆☆☆☆

没啥说的，各种完美~XD

评分☆☆☆☆☆

宝贝一般吧，看不明白慢慢来吧

评分☆☆☆☆☆

好薄好惨憨包

评分☆☆☆☆☆

非常好非常好非常好非常好非常好

评分☆☆☆☆☆

还是不错的 值得一看

评分☆☆☆☆☆

最近要写点伺服电机的东西，学习学习。

评分☆☆☆☆☆

一般~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~