圖書簡介
叢書名：電動機的嵌入式控制叢書
封面封面
作者：王曉明
出版社：北京航空航天大學出版社
出版日期：2009-04
ISBN：9787811245011
版次：1頁數：506字數：開本：16開
包裝：平裝
定價：56.0折扣：83折
蔚藍價：¥46.5vip(2-3星)：¥45.4SVIP(4-5星)：¥44.2
內容簡介
電動機的數字控制為工業控制中一項最重要的內容。世界上各大處理器製造商都努力打造出具有各自特點的專用處理器，來滿足電動機數字控制市場的要求。《電動機的DSC控制：微芯公司dsPIC套用》介紹微芯公司最新推出的專用於電動機控制的dsPIC，注重講述這種dsPIC對常用的直流電動機、交流異步電動機、交流永磁同步電動機、步進電動機、無刷直流電動機和開關磁阻電動機的控制方法和編程方法。書中給出了大量的編程實例，全部經過調試驗證，並給出了非常詳細的注釋，使讀者很容易看懂和掌握。所附光碟包含書中全部彙編程式代碼以及微芯公司的dsPIC器件和開發工具手冊、電動控制方案資料。《電動機的DSC控制：微芯公司DSPIC套用》適合於對電動機數字控制感興趣的初學者使用，可作為從事電動機控制和電氣傳動研究的工程技術人員、高校教師、研究生和本科生自學用書。
《電動機的DSC控制：微芯公司dsPIC套用》特色：《電動機的DSC控制：微芯公司dsPIC套用》主要介紹利用dsPlcDsC實現各種電動機數字控制的方法。作者將多年積累的實踐經驗，凝聚在通俗易懂的控制方法敘述和編程方法的解析之中。書中給出了大量的編程實例，全部經過調試驗證，並給出了非常詳細的注釋，使讀者很容易看懂和掌握。
·dsPlCDSC原理
·永磁同步電動機DSC數字控制方法及編程實例
·定點DSP數據0格式表示法
·步進電動機DSO數字控制方法及編程實例
·直流電動機DSC數字控制方法及編程實例
·無刷直流電動機DSC數字控制方法及編程實例
·交流異步電動機DSC數字控制方法及編程實例
·開關磁阻電動機DSC數字控制方法及編程實例
目錄
第1章 dsPIC30F6010DSC
1.1 dsPIC30F系列DSC概述
1.1.1 dsPIC30F系列DSC的功能
1.1.2 dsPIC30F的產品系列和封裝
1.1.3 dsPIC30F系列DSC的開發工具
1.2 dsPIC30F6010DSC的特點及引腳功能
1.2.1 dsPIC30F6010DSC的特點
1.2.2 dsPIC30F6010DSC的引腳功能
1.3 dsPIC30F6010DSC的組成及結構
1.3.1 總體結構
1.3.2 核心
1.3.3 存儲器的結構
1.3.4 I/O口
1.3.5振盪器、復位、看門狗及器件配置
1.4 中斷系統
1.4.1 中斷源
1.4.2 中斷優先權
1.4.3 中斷控制及狀態暫存器
1.5 定時器
1.5.1 定時器分類
1.5.2 定時器控制暫存器
1.5.3 定時器工作模式
1.5.4 32位定時器
1.6 電動機控制模組
1.6.1 模組結構
1.6.2 模組控制暫存器
1.6.3 PWM時基
1.6.4 PWM與空比比較單元
1.6.5 死區時間控制
1.6.6 PWM輸出控制
1.6.7 故障引腳
1.7 增量式編碼器接口
1.7.1 編碼器接口結構
1.7.2 編碼器的控制和狀態暫存器
1.7.3 位置計數器暫存器的使用
1.8 A/D轉換器
1.8.1 A/D轉換器結構
1.8.2 A/D轉換器的暫存器
1.8.3 採樣與轉換
1.8.4 A/D轉換結果緩衝器
1.8.5 轉換舉例
1.9 輸出比較模組
1.9.1 比較模組工作原理
1.9.2 暫存器
1.9.3 工作模式
第2章 直流電動機的DSC控制
2.1 直流電動機的控制原理
2.2 直流電動機單極性驅動可逆PWM系統
2.3 直流電動機雙極性驅動可逆PWM系統
2.4 直流電動機的DSC控制方法及編程例子
2.4.1 數字PI調節器的DSC實現方法
2.4.2 定點DSC的數據Q格式表示方法
2.4.3 單極性可逆PWM系統DSC控制方法及編程例子
2.4.4 雙極性可逆PWM系統DSC控制方法及編程例子
第3章 交流電動機的SPWM與SVPWM技術以及DSC控制的實現
3.1 交流異步感應電動機變頻調速原理
3.1.1 變頻調速原理
3.1.2 變頻與變壓
3.1.3 變頻與變壓的實現——SPWM調製波
3.2 三相採樣型電壓SPWM波生成原理與控制算法
3.2.1 自然採樣法
3.2.2 對稱規則採樣法
3.2.3 不對稱規則採樣法
3.2.4 不對稱規則採樣法的DSC編程
3.3 電壓空間矢量SVPWM技術
3.3.1 電壓空間矢量SVPWM技術基本原理
3.3.2 電壓空間矢量SVPWM技術的DSC實現方法
第4章 交流異步電動機的DSC矢量控制
4.1 交流異步電動機的矢量控制基本原理
4.2 矢量控制的坐標變換
4.2.1 Clarke變換
4.2.2 Park變換
4.3 轉子磁鏈位置的計算
4.4 交流異步電動機的DSC矢量控制
4.4.1 三相異步電動機的DSC控制系統
4.4.2 三相異步電動機的DSC控制編程例子
第5章 三相永磁同步伺服電動機的DSC控制
5.1 三相永磁同步伺服電動機的結構和工作原理
5.2 轉子磁場定向矢量控制與弱磁控制
5.3 三相永磁同步伺服電動機的DSC控制
5.3.1 三相永磁同步伺服電動機的DSC控制系統
5.3.2 三相永磁同步伺服電動機的DSC控制編程例子
第6章 步進電動機的DSC控制
6.1 步進電動機的工作原理
6.1.1 步進電動機的結構
6.1.2 步進電動機的工作方式
6.2 步進電動機的DSC控制方法
6.2.1 步進電動機的脈衝分配
6.2.2 步進電動機的速度控制(雙軸聯動舉例)
6.3 步進電動機的驅動
6.3.1 雙電壓驅動
6.3.2 高低壓驅動
6.3.3 斬波驅動
6.3.4 積體電路驅動
6.4 步進電動機的運行控制
6.4.1 步進電動機的位置控制
6.4.2 步進電動機的加減速控制
第7章 無刷直流電動機的DSC控制
7.1 無刷直流電動機的結構和原理
7.1.1 結構
7.1.2 無刷直流電動機的工作原理
7.2 三相無刷直流電動機星形聯結全橋驅動原理
7.3 三相無刷直流電動機的DSC控制
7.3.1 三相無刷直流電動機的DSC控制策略
7.3.2 電流的檢測和計算
7.3.3 位置檢測和速度計算
7.3.4 無刷直流電動機的DSC控制編程例子
7.4 無位置感測器的無刷直流電動機DSC控制
7.4.1 利用感應電動勢檢測轉子位置原理
7.4.2 用DSC實現無位置感測器無刷直流電動機控制的方法
7.4.3 DSC控制編程例子
第8章 開關磁阻電動機的DSC控制
8.1 開關磁阻電動機的結構、工作原理和特點
8.2 開關磁阻電動機的功率驅動電路
8.3 開關磁阻電動機的線性模式分析
8.3.1 開關磁阻電動機理想的相電感線性分析
8.3.2 開關磁阻電動機轉矩的定性分析
8.4 開關磁阻電動機的控制方法
8.5 開關磁阻電動機的DSC控制及編程例子
附錄A dsPIC30F系列指令說明及舉例
附錄B 光碟內容說明
參考文獻
前言
王曉明教授一直從事著電動機控制領域的教學和研究工作，是國內知名的學者和深受尊敬的專家。悉聞王教授新作《電動機的DSC控制——微芯公司dsPIC套用》即將付梓出版，並受邀為該書作序，我在欣喜之餘更甚感榮幸。此前，順應混合控制和全數字控制逐漸取代模擬控制的技術發展趨勢，王教授曾先後編寫了多本專著，為國內廣大的工程技術人員以及高校教師和學生適時提供了最新的理論知識和詳盡的編程實例。其中《電動機的單片機控制》一書，在出版之後反響熱烈，在業內產生了很大的影響，更被列入普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。為了進一步普及電動機控制的先進技術知識，王教授又專門編寫了《電動機的DSC控制——微芯公司dsPIC@套用》一書，著重介紹美國微芯科技公司（Mi-crochipTec}mologyIncorporateCl）最新推出的專用於電動機控制的dsPIC數位訊號控制器（DSC）系列的特點和功能，以及其對直流電動機、交流異步電動機、交流永磁同步電動機、步進電動機、無刷直流電動機和開關磁阻電動機等常用電動機的控制方法和編程方法。本書提供了大量的編程實例和非常詳細的注釋，通俗易懂，讀者一看就能輕鬆掌握。Microchip公司的dsPIC數位訊號控制器充分迎合了市場對低成本、高性能解決方案的需求。這一系列產品提供了功能強大的16位單片機所具備的所有功能：快速和靈活的中斷處理能力，豐富的數字和模擬外設，電源管理，可靈活選擇多種時鐘模式，上電復位，欠壓保護，看門狗定時器，代碼加密，全速實時仿真及全速線上調試解決方案。同時，通過在功能強大的16位單片機內巧妙添加可管理高速計算活動的DSP功能，使Microchip數位訊號控制器成為單片機和DSP領域的首選晶片，為嵌入式控制開創了一個新的紀元。此外，專用於電動機控制的dsPIC30F系列還配有用於支持多種電機控制而設計的外設，適用於不間斷電源（UPS）、逆變器、開關電源和功率因數校正。
摘要
其電流流向中虛線2，電動機仍處於電動狀態。當電流衰減為0後，V2、V3開始導通，電流線路如圖2-5中的虛線3，電動機處於耗能制動狀態。因此，在輕載下工作時，電動機的工作狀態呈電動和制動交替變化。
雙極性驅動時，電動機可在4個象限上工作，低速時的高頻振盪有利於消除負載的靜摩擦，低速平穩性好。但在工作的過程中，由於4個開關管都處在開關狀態，功率損耗較大，因此雙極性驅動只用於中小功率直流電動機。使用時也要加“死區”，防止開關管直通。
任何電動機的調速系統都以轉速為給定量，並使電動機的轉速跟隨給定值進行控制。為了使系統具有良好的調速性能，通常要構建一個閉環系統。一般來說，電動機的閉環調速系統可以是單閉環系統（速度閉環），也可以是雙閉環系統（速度外環和電流內環），因此需要速度調節器和電流調節器。
速度調節器的作用是對給定速度與反饋速度之差按一定規律進行運算，並通過運算結果對電動機進行調速控制。由於電動機軸的轉動慣量和負載軸的轉動慣量的存在，使速度時間常數較大，系統的回響較慢。
電流調節器的作用有兩個：一個是在啟動和大範圍加減速時起電流調節和限幅作用。因為此時速度調節器呈飽和狀態，其輸出信號一般作為極限給定值加到電流調節器上，電流調節器的作用結果是使繞組電流迅速達到並穩定在其最大值上，從而實現快速加減速和電流限流作用。電流調節器的另一個作用是使系統的抗電源擾動和負載擾動的能力增強。如果沒有電流環，擾動會使繞組電流隨之波動，使電動機的速度受影響。雖然速度環可以最終使速度穩定，但需要的時間較長。而加入電流環，由於電的時間常數較小，電流調節器會使受擾動的電流很快穩定下來，不至於發展到對速度產生大的影響，因此使系統的快速性和穩定性得到改善。
