電動機的數字控制是電動機控制的發展趨勢，用單片機對電動機進行控制是實現電動機數字控制最常用的手段。本書詳盡、系統地介紹了常用的直流電動機、交流電動機、步進電動機、無刷直流電動機、交流永磁同步伺服電動機的控制原理和采用單片機進行控制的方法，并給出了單片機控制電路和軟件。同時，還介紹了用于電動機驅動的常用功率元器件的特性和驅動電路，用于電動機閉環控制的常用傳感器的原理以及與單片機的接口電路，用于電動機優化控制的數字PID與數字濾波的算法和編程。

目錄

緒論

第1章 機電傳動系統的動力學基礎

1.1 機電傳動系統的運動方程

1.2 轉矩和轉動慣量的折算

1.3 負載機械和電動機的機械特性

1.4 機電傳動系統穩定運行的條件

習題與思考題

第2章 常用電力電子開關器件

2.1 可關斷晶閘管的特性和參數

2.1.1 可關斷晶閘管的原理和性能

2.1.2 可關斷晶閘管的門極驅動電路

2.2 功率晶體管的性能和應用

2.2.1 功率晶體管的特性和參數

2.2.2 功率晶體管的驅動

2.3 功率場效應管的性能和應用

2.3.1 功率場效應管的特性和參數

2.3.2 功率場效應管的驅動

2.4 絕緣柵雙極晶體管的性能和應用

2.4.1 絕緣柵雙極晶體管的特性和參數

2.4.2 絕緣柵雙極晶體管的驅動

2.5 智能功率模塊的性能和應用

2.5.1 智能功率模塊的結構

2.5.2 智能功率模塊的自保護特性

2.5.3 智能功率模塊的應用

習題與思考題

第3章 C8051單片機對電動機控制的支持

3.1 C8051F05/15單片機的特點

3.2 C8051單片機的組成

3.2.1 C8051單片機的結構

3.2.2 中斷系統

3.2.3 定時器/計數器

3.3 C8051用于控制電動機時的輸入/輸出端口設置

3.4?電動機控制中A/D轉換在C8051中的實現

3.5?電動機控制中PWM和測頻在C8051中的實現

3.6 C8051與5V電動機控制系統的接口方法

習題與思考題

第4章 數字PID控制器與數字濾波

4.1 模擬PID控制原理

4.2 數字PID控制算法

4.2.1 位置式PID控制算法

4.2.2 增量式PID控制算法

4.2.3 數字PID控制算法子程序

4.3 數字PID的改進算法

4.3.1 對積分作用的改進

4.3.2 對微分作用的改進

4.4 數字PID控制器參數的選擇方法和采樣周期的選擇

4.4.1 參數的選擇方法

4.4.2 采樣周期的選擇

4.5 數字濾波技術

4.5.1 算術平均值法

4.5.2 移動平均濾波法

4.5.3 防脈沖干擾平均值法

4.5.4 數字低通濾波法

習題與思考題

第5章 位移、角度、轉速檢測傳感器

5.1 光柵位移檢測傳感器

5.1.1 光柵傳感器的特點和分類

5.1.2 光柵位移傳感器的組成

5.1.3 光柵位移傳感器的工作原理

5.1.4 光柵細分技術

5.1.5 光柵位移傳感器與單片機的接口

5.2 光電編碼盤角度檢測傳感器

5.2.1 絕對式光電編碼盤

5.2.2 增量式光電編碼盤

5.2.3 光電編碼盤與單片機的接口

5.3 直流測速發電機

5.3.1 直流測速發電機的工作原理

5.3.2 影響直流測速發電機輸出特性的因素及對策

5.3.3 直流測速發電機與單片機的接口

習題與思考題

第6章 直流電動機調速系統

5.2 光電編碼盤角度檢測傳感器

5.2.1 絕對式光電編碼盤

5.2.2 增量式光電編碼盤

5.2.3 光電編碼盤與單片機的接口

5.3 直流測速發電機

5.3.1 直流測速發電機的工作原理

5.3.2 影響直流測速發電機輸出特性的因素及對策

5.3.3 直流測速發電機與單片機的接口

習題與思考題

第6章 直流電動機調速系統

6.1 直流電動機電樞的PWM調壓調速原理

6.2 直流電動機的不可逆PWM系統

6.2.1 無制動的不可逆PWM系統

6.2.2 有制動的不可逆PWM系統

6.3 直流電動機雙極性驅動可逆PWM系統

6.3.1 雙極性驅動可逆PWM系統的控制原理

6.3.2 采用專用直流電動機驅動芯片LMD18200實現雙極性控制

6.4 直流電動機單極性驅動可逆PWM系統

6.4.1 受限單極性驅動可逆PWM系統的控制原理

6.4.2 受限倍頻單極性驅動可逆PWM系統的控制原理

6.4.3 用單片機實現受限單極性控制

6.5 小功率直流伺服系統

6.5.1 LM629的功能和工作原理

6.5.2 LM629的指令

6.5.3 LM629的應用

習題與思考題

第7章 交流異步電動機變頻調速系統

7.1 交流異步電動機變頻調速原理

7.1.1 交流異步電動機調速原理

7.1.2 主電路和逆變電路工作原理

7.2 變頻與變壓

7.2.1 問題的提出

7.2.2 變頻與變壓的實現——SPWM調制波

7.2.3 載波頻率的選擇

7.3 變頻后的機械特性及其補償

7.3.1 變頻后的機械特性

7.3.2 U/f轉矩補償法

7.4 SPWM波發生器SA4828芯片

7.4.1 SA4828的工作原理

7.4.2 SA4828的編程

7.5 單片機控制交流異步電動機變頻調速應用舉例

7.5.1 硬件接口電路

7.5.2 編程舉例

習題與思考題

第8章 步進電動機的單片機控制

8.1 步進電動機的結構和工作原理

8.1.1 步進電動機的分類與結構

8.1.2 反應式步進電動機的工作原理

8.1.3 二相混合式步進電動機的工作原理

8.2 步進電動機的特性

8.2.1 步進電動機的振蕩、失步及解決方法

8.2.2 步進電動機的矩角特性

8.2.3 步進電動機的矩頻特性

8.3 步進電動機的驅動

8.3.1 單電壓驅動

8.3.2 雙電壓驅動

8.3.3 斬波驅動

8.3.4 細分驅動

8.3.5 集成電路驅動

8.3.6 雙極性驅動

8.4 步進電動機的單片機控制

8.4.1 脈沖分配

8.4.2 速度控制

8.5 步進電動機的運行控制

8.5.1 位置控制

8.5.2 加、減速控制

習題與思考題

第9章 無刷直流電動機的原理及單片機控制

9.1 元刷直流電動機的結構和原理

9.1.1 無刷直流電動機的結構

9.1.2 位置傳感器

9.1.3 無刷直流電動機的工作原理

9.2 無刷直流電動機的驅動

9.2.1 三相無刷直流電動機全橋驅動的連接方式

9.2.2 無刷直流電動機的PWM控制方式

9.2.3 正反轉

9.3 無刷直流電動機的單片機控制

9.3.1 有位置傳感器無刷直流電動機的單片機控制

9.3.2 無位置傳感器無刷直流電動機的單片機控制

習題與思考題

第10章 交流永磁同步伺服電動機的磁場定向矢量控制

10.1 矢量控制技術

10.1.1 矢量控制的基本思想

10.1.2 矢量控制的坐標變換

10.2 電壓空間矢量SVPWM技術

10.2.1 電壓矢量與磁鏈矢量的關系

10.2.2 基本電壓空間矢量

10.2.3 鏈軌跡的控制

10.2.4 t1、t2、t0的計算和扇區號的確定

10.3 轉子磁場定向矢量控制

10.4 用單片機實現交流永磁同步伺服電動機的磁場定向矢量控制

10.4.1 交流伺服控制芯片的功能

10.4.2 應用舉例

習題與思考題

參考文獻