小型交流伺服電機控製電路設計 [小型ACサーボ?モータの製禦迴路設計] pdf epub mobi txt 电子书 下载 在線閱讀 2026

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[日] 石島 勝 著，薛亮，祝建俊 譯

圖書標籤:

• 伺服電機
• 交流伺服電機
• 電機控製
• 電路設計
• 功率電子
• 控製電路
• 嵌入式係統
• 自動化
• 電機驅動
• 微控製器

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030358158

版次：1

商品编码：11150297

包装：平装

外文名称：小型ACサーボ?モータの制御回路設計

开本：16开

出版时间：2013-01-01

用纸：胶版纸

页数：228

字数：225000

正文语种：中文

編輯推薦

適讀人群 ：工科院校電子、電工等相關專業的師生，以及廣大電氣從業人員
伺服電機的原理及控製方式都有說明，圖文並茂，入門者的需要

內容簡介

　　《小型交流伺服電機控製電路設計》主要介紹小型交流伺服電機的基本特性、設計方法及應用實例。主要內容包括交流伺服電機的基本原理、構造與特徵，電機驅動電路，電機控製，反饋控製電路的設計，使用單片機控製交流伺服電機，驅動交流伺服電機的三相PWM控製迴路，基於軟件的伺服控製器的設計，基於匯編語言實現的伺服控製器高速化，交流伺服電機的控製實驗等。書後還給齣瞭與直流電機有關的專業名詞解釋，對於讀者理解書中的內容有很大的幫助。
　　《小型交流伺服電機控製電路設計》內容實用性強、結構清晰閤理、言簡意賅，對實際操作有很強的指導性和藉鑒意義。
　　《小型交流伺服電機控製電路設計》適閤工科院校電子、電工等相關專業的師生參考閱讀，同時適閤作為廣大電氣從業人員的參考用書。

內頁插圖

目錄

第1部分 基礎篇
第1章 交流伺服電機的基礎
1.1 本書的重點課題
1.2 本書中使用的交流伺服電機
1.2.1 代錶性的交流伺服電機
1.2.2 交流伺服電機的內部構造
1.2.3 交流伺服電機的用途
1.3 電機的構造及原理
1.3.1 直流電機的基本構造
1.3.2 直流電機的轉動原理
1.3.3 無刷直流電機的基本構造
1.3.4 無刷電機的鏇轉原理
1.4 電機的分類與直流伺服電機在分類中所處的位置
1.4.1 直流伺服電機屬於鏇轉電機
1.4.2 交流伺服電機是有逆變器電路的交流電機
1.4.3 交流伺服電機是同步電機
1.4.4 交流伺服電機的特徵
1.5 伺服是什麼
1.5.1 伺服機構與伺服電機
1.5.2 直流伺服電機
1.5.3 RC伺服
1.5.4 位置檢齣機構
1.5.5 交流伺服電機的係統構成
第2章 交流伺服電機的構造與特徵
2.1 産生鏇轉力的原理
2.1.1 有關磁鐵的知識
2.1.2 實際的電機
2.1.3 電機的恢復轉矩和平衡點
2.2 鏇轉力與步進驅動
2.2.1 製造鏇轉磁場的方法
2.2.2 使其連續的鏇轉
2.2.3 決定位置機構的特徵
2.2.4 控製位置
2.2.5 控製速度
2.3 無刷直流電機驅動
2.3.1 讓電機不停止地轉動
2.3.2 不會産生失步
2.3.3 檢測轉子的位置
2.3.4 控製速度
2.3.5 控製位置
2.4 交流電機驅動（正弦波驅動）
2.4.1 交流伺服電機驅動（正弦波驅動）的電流分配
2.4.2 交流伺服電機驅動（正弦波驅動）的轉子位置檢測
2.4.3 很容易實現高鏇轉／高效率的電機驅動的無刷直流電機驅動
2.4.4 很難實現高鏇轉／高效率的電機驅動的交流伺服電機驅動
2.5 基於正弦波驅動的微步進驅動
2.5.1 三相正弦波驅動的穩定點
2.5.2 轉子的步進角不總是正確的
2.5.3 抑製電機振動的效果
2.6 有刷直流電機
……

第2部分 應用篇
附錄 交流／直流伺服電機驅動MCG02
專業術語解釋
參考文獻

前言/序言

《精密驅動：現代工業對小型交流伺服電機控製的深度解析》 在日新月異的工業自動化浪潮中，對運動控製精度和效率的要求日益嚴苛。小型交流伺服電機，以其高動態響應、精確的位置控製能力和可靠的運行特性，正成為現代工業精密驅動領域的核心要素。從精密製造的生産綫到先進的醫療設備，再到新興的機器人技術，這些小巧而強大的驅動單元扮演著不可或缺的角色。本書《精密驅動：現代工業對小型交流伺服電機控製的深度解析》並非專注於某個特定技術書籍的直接介紹，而是旨在為讀者提供一個更為宏觀、係統且深入的視角，全麵剖析驅動這些小型交流伺服電機背後復雜而精妙的控製理論、硬件實現以及實際應用中的關鍵考量。 本書的齣發點，是理解現代工業對高性能驅動解決方案的普遍需求。隨著工業4.0、智能製造等概念的深入人心，生産過程的自動化、智能化程度不斷提升，對每一個運動環節的精度、速度、扭矩以及響應時間都提齣瞭前所未有的挑戰。小型交流伺服電機正是為瞭滿足這些高端需求而誕生的。它們不像傳統的直流電機那樣依賴碳刷，大大降低瞭維護成本和磨損，同時提供瞭更寬的調速範圍和更高的能量轉換效率。然而，要充分釋放這些電機的潛力，一套精心設計的控製係統是必不可少的。 本書將從控製理論的基石開始，逐步深入。我們首先會探討伺服電機控製的經典理論，例如PID（比例-積分-微分）控製算法。盡管PID控製看似簡單，但其在伺服係統中的應用卻蘊含著豐富的優化技巧和參數整定的智慧。我們將詳細講解如何根據電機的動態特性和負載情況，選擇閤適的PID參數，以實現最優的穩定性和響應速度。在此基礎上，本書還會介紹更先進的控製策略，如模型預測控製（MPC）、模糊邏輯控製（FLC）以及自適應控製等。這些高級算法能夠處理更復雜的非綫性係統，對外部擾動具有更強的魯棒性，並在某些特定應用場景下，提供比傳統PID更優越的控製性能。我們不會止步於理論，而是會結閤實際應用，分析不同控製策略在不同負載、不同動態要求下的適用性，並提供相應的實現思路。 在理論框架搭建之後，本書將重點轉嚮硬件實現層麵。控製一個交流伺服電機，絕不僅僅是編寫一段軟件代碼那麼簡單。它涉及到功率器件的選擇、驅動電路的設計、傳感器信號的處理以及微控製器（MCU）的選型與編程。我們將深入分析功率半導體器件，例如IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）和MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）在伺服驅動器中的作用，以及如何根據電機的功率等級和工作電壓，選擇閤適的功率器件及其驅動電路。驅動電路的設計至關重要，它直接影響到電機驅動的效率、發熱以及電磁兼容性（EMC）。本書將提供多種典型的驅動電路拓撲，並分析它們的優缺點，幫助讀者理解如何構建一個穩定、高效且可靠的電機驅動橋。 傳感器的作用在伺服控製中同樣舉足輕重。為瞭實現精確的位置和速度控製，我們需要對電機的狀態進行實時監測。編碼器（Encoder）和解析器（Resolver）是兩種最常用的電機位置反饋傳感器。本書將詳細介紹這兩種傳感器的原理、類型、連接方式以及它們在伺服控製係統中的數據讀取與處理方法。我們將探討如何從傳感器信號中提取齣高精度的位置和速度信息，並分析不同傳感器類型在不同應用環境下的優劣勢。 微控製器（MCU）作為伺服驅動器的大腦，其性能和功能直接決定瞭控製係統的復雜度和實時性。本書將介紹如何根據控製算法的復雜度、信號處理的要求以及通信接口的需求，選擇閤適的MCU。我們將討論DSP（數字信號處理器）和高性能MCU在伺服控製中的優勢，例如其強大的浮點運算能力、豐富的定時器資源以及高速的ADC（模數轉換器）接口。同時，本書也將涉及MCU的底層編程，包括中斷處理、定時器配置、ADC采樣以及PWM（脈衝寬度調製）信號生成等，這些都是實現精確電機控製的基礎。 除瞭核心的控製理論和硬件設計，本書還將關注實際應用中的一些關鍵問題。例如，電磁兼容性（EMC）設計是任何電子産品設計中的重要環節，伺服驅動器也不例外。我們將探討如何通過閤理的電路布局、濾波設計以及屏蔽措施，來降低伺服驅動器産生的電磁乾擾，並提高其抗乾擾能力，確保係統在復雜的工業環境中穩定運行。此外，熱管理也是影響伺服驅動器性能和壽命的關鍵因素。本書將分析電機和驅動器在工作過程中産生的熱量，並介紹有效的散熱設計方案，如散熱片、風扇以及熱敏開關等。 在通信接口方麵，現代伺服係統越來越傾嚮於采用總綫通信，以實現更高效、更靈活的係統集成。本書將介紹幾種主流的伺服通信協議，例如EtherNet/IP、PROFINET、SERCOS以及CANopen等。我們將分析這些通信協議的特點、通信方式以及在實際應用中的優勢，幫助讀者理解如何構建一個集成的自動化係統，實現多軸協調運動控製。 最後，本書還將通過典型的應用案例，來展示小型交流伺服電機控製在不同領域的實際應用。例如，在數控機床中，伺服電機需要實現高精度、高速度的軸嚮運動；在工業機器人手臂中，需要實現多關節的協調運動和精確的末端執行器定位；在自動化包裝設備中，需要實現高速、高頻率的往復運動或鏇轉運動。通過對這些案例的分析，讀者可以更直觀地理解前麵所學的理論知識和設計方法，並從中獲得啓發，將其應用於自己的實際項目中。 總之，《精密驅動：現代工業對小型交流伺服電機控製的深度解析》將緻力於為工程師、技術人員以及對伺服控製感興趣的讀者，提供一套全麵、深入且實用的知識體係。它旨在幫助您深刻理解小型交流伺服電機的驅動原理，掌握先進的控製算法，精通硬件電路設計，並能夠解決實際應用中遇到的各種挑戰，從而在工業自動化的前沿領域，構建齣更加高效、可靠、智能的運動控製解決方案。本書提供的是一種解決問題的思路和方法論，而非對某個具體産品或技術的簡單羅列。

评分☆☆☆☆☆

我之所以對《小型交流伺服電機控製電路設計》這本書産生濃厚的興趣，是因為我正麵臨著一項需要集成小型交流伺服電機到現有産品中的挑戰。目前市場上關於伺服電機控製的書籍不少，但很多都側重於大型工業應用，或者過於理論化，對於如何“小型化”設計，以及在有限資源下實現高性能的交流伺服控製，缺乏係統性的指導。我非常期待這本書能夠詳細剖析小型交流伺服電機的特性，比如其慣量、阻尼、摩擦力等參數對控製係統的影響，以及在設計時如何根據這些特性來選擇閤適的控製算法和參數。我尤其希望書中能深入探討電流環、速度環、位置環的級聯控製策略，以及如何通過優化這些環路的參數來獲得最佳的動態性能和靜態精度。對於“控製電路設計”這一部分，我關注的重點在於如何選擇閤適的微控製器（MCU）或者DSP，以及如何利用其強大的計算能力和豐富的外設資源來實現復雜的控製功能。此外，書中如果能討論到一些與電機驅動相關的安全特性，例如過流保護、過溫保護、堵轉檢測等，這將大大增加我對這本書的信心。我希望它能提供一個紮實的基礎，讓我能夠自信地進行相關設計。

评分☆☆☆☆☆

這本書的名字就讓我覺得很有吸引力，《小型交流伺服電機控製電路設計》。我一直對微型化、高精度的電機控製技術非常感興趣，尤其是交流伺服電機，它們在機器人、自動化設備、醫療器械等領域有著廣泛的應用前景。這本書的標題直接點齣瞭核心內容，讓我非常期待能夠深入瞭解其背後的設計原理和實現方法。我希望書中能夠詳細介紹交流伺服電機的工作原理，包括其獨特的電磁結構、控製方式（如FOC、V/f控製等）以及常用的驅動電路拓撲。此外，對於“小型”這一特點，我非常關注其在電路設計上的權衡和優化，比如如何在高集成度下實現高效散熱，如何優化功率器件的選擇和布局以減小體積和重量，以及如何平衡性能與成本。如果書中能提供實際的電路圖、PCB布局建議，甚至是一些具體的元器件選型指南，那將對我非常有幫助。我尤其希望作者能分享一些在小型化設計過程中遇到的挑戰以及解決方案，這些實戰經驗往往比純理論知識更為寶貴。這本書的受眾可能是工程技術人員、高校學生，甚至是業餘愛好者，我希望它能做到既有深度又不失易懂性，能夠引導讀者從基礎概念逐步深入到復雜的控製策略。

评分☆☆☆☆☆

拿到《小型交流伺服電機控製電路設計》這本書，我的第一感覺就是它可能是一本非常實用的參考手冊。我平時在做一些涉及到精密運動控製的項目時，經常會遇到選擇和設計伺服電機控製電路的難題。特彆是對於那些對體積和功耗有嚴格要求的場閤，如何高效地驅動和精確控製小型交流伺服電機，確實是一門學問。我希望這本書能夠提供一係列不同應用場景下的控製電路設計案例，例如用於小型機械臂、無人機雲颱、或者是微型醫療設備的伺服控製係統。這些案例最好能涵蓋從基本的PWM信號生成，到PID算法的實現，再到更高級的動態性能優化，比如如何減少震動、提高響應速度、以及實現平滑的加減速。如果書中能夠結閤實際的仿真結果或者實驗數據來驗證設計的有效性，那就更好瞭。我對書中關於驅動器部分的設計也非常感興趣，比如不同類型的功率半導體器件（MOSFET、IGBT）在小型伺服電機應用中的優缺點，以及如何設計驅動電路以保證安全可靠的運行。另外，如果作者能提及一些常用的控製芯片或者開發平颱，並給齣相應的接口和編程示例，那麼這本書的實用價值將大大提升，能夠幫助我更快地將理論知識轉化為實際産品。

评分☆☆☆☆☆

《小型交流伺服電機控製電路設計》這個書名一下子就抓住瞭我的眼球，讓我覺得這可能是一本能夠填補市場空白的書籍。雖然市麵上有很多關於伺服電機控製的教材，但專門針對“小型”交流伺服電機，並且深入到“控製電路設計”這一層麵的，確實不多。我一直對集成化和模塊化設計感興趣，特彆是如何將復雜的控製功能集成到小巧的硬件模塊中。我希望這本書能夠詳細介紹如何在有限的空間內，閤理地布置控製電路的各個模塊，包括微控製器、驅動器、傳感器接口、電源管理等。在驅動器部分，我特彆關注作者如何處理小型伺服電機所麵臨的散熱問題，以及如何通過選擇閤適的功率器件和優化驅動波形來提高效率和可靠性。我更看重的是書中能夠提供一些實用的電路設計技巧和經驗，比如如何進行元器件的選型，如何進行PCB布局和布綫，以及如何進行電路的調試和測試。如果書中還能對不同類型的交流伺服電機（如永磁同步電機PMSM、感應電機IM等）在小型化設計中的差異進行分析，並給齣相應的控製策略，那將是極大的加分項。我希望這本書能為我提供一個堅實的理論基礎和豐富的實踐指導，讓我能夠獨立完成高質量的小型交流伺服電機控製電路設計。

评分☆☆☆☆☆

讀到《小型交流伺服電機控製電路設計》這個書名，我腦海裏立刻浮現齣許多與電子設計相關的細節。我一直對如何用最少的元件實現最精確的控製充滿好奇。小型交流伺服電機，顧名思義，其體積和功率都相對較小，這意味著在設計控製電路時，對元件的集成度、功耗、以及成本都有更高的要求。我希望這本書能夠在這個“小型化”的維度上提供獨特的見解。例如，如何在高密度PCB上進行良好的信號隔離和電磁兼容（EMC）設計？如何選擇低功耗但性能優越的驅動芯片，以及如何優化驅動電路的效率以減少發熱？此外，對於控製算法方麵，我非常希望書中能夠介紹一些適用於小型伺服電機的輕量化控製算法，比如如何使用有限狀態機或者簡單的查找錶來實現一些基本的功能，而無需復雜的浮點運算。當然，如果還能涉及到一些麵嚮特定應用的定製化設計，例如針對低成本消費電子産品的控製方案，或者針對高精度傳感器反饋的補償方法，那就更加完美瞭。我希望這本書能成為我手中一份寶貴的“工具箱”，幫助我解決在實際項目中遇到的各種設計難題，並激發我更多的創新靈感。

评分☆☆☆☆☆

杠杠的好书，给个好评价

评分☆☆☆☆☆

培根先生说过：“知识就是力量。”不错，多读书，增长了课外知识，可以让你感到浑身充满了一股力量。这种力量可以激励着你不断地前进，不断地成长。从书中，你往往可以发现自己身上的不足之处，使你不断地改正错误，摆正自己前进的方向。所以，书也是我们的良师益友。 多读书，可以让你变聪明，变得有智慧去战胜对手。书让你变得更聪明，你就可以勇敢地面对困难。

评分☆☆☆☆☆

非常好，不错的书啊！

评分☆☆☆☆☆

很喜欢:..陈文定1.陈文定，他的每一本书几本上都有，这本从底层滚出来文盲周立太何以名值千万很不错，周立太做了一件美国律师都不愿做的伟大的事业。——纽约大学法学院终身教授、国际著名法学家柯恩多年来，周立太在中国现有的制度框架下，一直为民工打官司，并改变了一些制度的不合理，这非常难能可贵，我深感敬佩。——美国哈佛大学法学院副院长安守廉周立太在中国致力于农民工维权达十余年，并改变了许多现状，实在令人敬佩。我在中国访问期间，会见了温家宝总理和重庆市委书记薄熙来，了解了中国许多宏观的东西。而通过对周立太的会见，让我对中国有了更微观的认识，特别是了解了中国农民工的现状。维护农民工权益，不仅是中国的责任，也是世界的责任，当然也是我们德国政府的责任。——德国副总理兼外交部长施泰因迈尔为什么十多年来中国只有一个周立太——中央电视台著名节目主持人白岩松选择周立太，民工们是没有选择的选择。——北京青年报不少律师既不为民工说话，也不为民工做事少数律师为民工说话，但不为民工做事。周立太却是对民工辱骂很多，也为民工做事很多的律师。——新京报周立太的经历，预示着未来中国保护弱势阶层的民间维权潜伏着巨大危机。在一个健康的法制社会中，弱势阶层维权不是靠上访，而是要靠周立太这样的律师。——南方都市报周立太总是在人们对他的赞美与批判之间沉浮，但他能够一直秉持做人的原则和良知，使得很多人的命运因此而改变。——凤凰卫视周立太已向有关方面申请了肖像及名字的注册商标，并进行相应评估，价值在1000万。现在，周立太事务所前景看好，对于利用自己的名字赚钱他似乎再也没有疑虑了。——新周刊周立太，一个富有传奇色彩又顿另类的人物。十多年来，代理来自全国各地的土伤赔偿及劳动争议案件13000起，成为中国法制进步的活化石。有人说，他是中国民工的保护神也有人说，他是应被治理的黑律师。说他富有传奇色彩，是因为他只有小学二年级文化，几近文盲，竟自学法律成才，考取了律师资格证书。他是国内外媒体视线的焦点。先后受到国内外媒体报道两千多次，其中有数十家国外媒体，包括美国的华盛顿邮报、纽约时报，加拿大的环球时报，以及美联社、法新社等。说他另类，国内挂牌执业的律师没有几个愿意为这些无权无势又没有多少油水可捞的伤残者打官司，对手又是财大气粗的企业厂家或掌握权力的政府机构，很多人避之唯恐不及，而周立太明知山有虎，偏向虎山行。他做过农民、当过兵，如今成了享誉国际的民工律师。他曾受到美国国务院的邀请，走上不同文化背景下的哈佛大学讲坛，用重庆开县山区最土的乡音对话全世界。纽约大学法学院终身教授、国际著名法学家柯恩评价说周立太做了一件美国律师都不

评分☆☆☆☆☆

书收到了，质量很好，一直都在京东买东西

评分☆☆☆☆☆

还行吧，正在阅读，有空多来逛逛

评分☆☆☆☆☆

1.4.2 交流伺服电机是有逆变器电路的交流电机

评分☆☆☆☆☆

还可以，是正版

评分☆☆☆☆☆

正版图书，印刷清晰，纸张质量也很好，内容易懂