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绪论1

0.1自动控制元件的定义和分类1

0.2自动控制元件在控制系统中的作用2

0.3对控制电机的基本要求6

0.4控制电机的发展概况和发展趋势7

第1章 直流伺服电动机9

1.1直流电机的基本原理10

1.1.1直流电机工作原理10

1.1.2直流电机的结构12

1.1.3直流电机的励磁方式14

1.1.4电机的铭牌数据15

1.1.5直流电机的电枢绕组15

1.1.6直流电机的磁场18

1.1.7直流电机的电枢电动势与电磁转矩21

1.1.8直流电机的基本关系22

1.2直流伺服电动机的静态特性24

1.2.1电枢控制时的机械特性24

1.2.2直流伺服电动机的控制特性26

1.2.3直流伺服电动机的工作状态29

1.3直流伺服电动机的动态特性32

1.3.1阶跃控制电压作用下直流伺服电动机的过渡过程32

1.3.2过渡过程的讨论34

1.4直流伺服电动机的选择38

1.4.1直流电动机的型号与额定值38

1.4.2电机参数的选择40

1.5直流力矩电动机42

1.5.1概述42

1.5.2力矩电动机的额定指标及其选择45

1.6直流伺服电动机的控制电路47

1.6.1直流电动机的模拟驱动47

1.6.2直流电动机的脉宽调制49

1.6.3 PWM控制电路51

1.7直流伺服电动机在控制系统中的应用案例——电动舵机直流伺服电机选用方法53

1.7.1空空导弹电动舵机的特点53

1.7.2直流伺服电机额定转速和最大输出力矩的确定方法54

1.7.3直流伺服电机机电时间常数55

1.7.4电机的选用方法55

1.7.5结论58

第2章 直流测速发电机60

2.1直流测速发电机的输出特性61

2.1.1静态特性61

2.1.2动态特性62

2.2输出特性的误差分析63

2.3直流测速发电机在控制系统中的应用68

2.4直流测速发电机的选择69

第3章 步进电动机73

3.1反应式步进电动机的工作原理75

3.1.1反应式步进电动机的结构特点75

3.1.2径向分相反应式步进电动机的工作原理76

3.2步进电动机的静态特性79

3.2.1静态转矩80

3.2.2矩角特性81

3.3步进电动机的动态特性85

3.3.1单脉冲作用下的运行85

3.3.2连续运行时步进电动机的动态特性91

3.4步进电动机驱动电路96

3.4.1单一电压型驱动电源97

3.4.2高低压切换型驱动电源98

3.4.3其他形式的驱动电源99

3.5步进电动机的选择101

3.6步进电动机的集成控制电路102

3.6.1控制四相步进电动机103

3.6.2微步步进104

3.6.3高步进速率情况下改进转矩105

3.6.4步进电动机的应用：磁盘驱动头的定位107

第4章 旋转变压器111

4.1变压器工作原理111

4.1.1变压器结构及种类111

4.1.2变压器的运行113

4.2旋转变压器结构和分类116

4.2.1旋转变压器的分类116

4.2.2旋转变压器的结构117

4.3正、余弦旋转变压器118

4.3.1正、余弦旋转变压器的空载运行118

4.3.2正、余弦旋转变压器的负载运行120

4.4线性旋转变压器125

4.4.1空载时线性旋转变压器的输出电压表达式126

4.4.2负载时线性旋转变压器的输出电压表达式126

4.5旋转变压器的应用127

4.6旋转变压器的选用128

4.6.1旋转变压器的误差特性129

4.6.2使用条件对误差特性的影响130

4.7多极旋转变压器及其在随动系统中的应用131

4.7.1双通道测角线路131

4.7.2多极旋转变压器的结构135

4.8感应移相器135

4.8.1感应移相器的工作原理136

4.8.2感应移相器的应用举例137

4.9轴角编码器140

第5章 自整角机147

5.1力矩式自整角机148

5.1.1力矩式自整角机的结构148

5.1.2力矩式自整角机的工作原理149

5.1.3力矩式自整角机的主要技术指标156

5.2控制式自整角机157

5.2.1控制式自整角机的结构及分类157

5.2.2控制式自整角机的工作原理158

5.2.3控制式自整角机的主要技术指标162

5.3无接触式自整角机162

5.4双通道自整角机164

5.5自整角机的选择168

第6章 交流伺服电动机173

6.1交流伺服电动机的结构与原理173

6.1.1交流伺服电动机的结构173

6.1.2交流伺服电动机的工作原理175

6.2两相绕组的圆形旋转磁场176

6.2.1圆形旋转磁场的产生176

6.2.2圆形旋转磁场的特点181

6.3圆形旋转磁场作用下的电动机特性181

6.4椭圆旋转磁场及其分析方法192

6.4.1椭圆旋转磁场的形成192

6.4.2椭圆旋转磁场的特点194

6.4.3椭圆旋转磁场的分析方法——分解法195

6.4.4椭圆旋转磁场作用下电动机的机械特性198

6.5交流伺服电动机的控制方法及静态特性201

6.5.1交流伺服电动机的控制方法201

6.5.2交流伺服电动机的静态特性204

6.6交流伺服电动机的动态特性210

6.7交流伺服电动机的选择211

6.8交流伺服电动机的应用218

第7章 无刷直流电动机222

7.1无刷直流电动机概述222

7.1.1无刷直流电动机的发展历史222

7.1.2无刷直流电动机特点223

7.2无刷直流电动机的结构与工作原理223

7.2.1无刷直流电动机的结构组成223

7.2.2无刷直流电动机工作原理227

7.3无刷直流电动机的运行特性230

7.4无刷直流电动机改变转向的方法234

7.5无刷直流电动机的控制方法236

7.6应用举例238

第8章 开关磁阻电动机240

8.1概述240

8.2开关磁阻电动机的结构与工作原理240

8.2.1开关磁阻电动机的结构组成和分类240

8.2.2开关磁阻电动机的工作原理241

8.3开关磁阻电动机的数学模型243

8.3.1开关磁阻电动机的基本方程243

8.3.2开关磁阻电动机的线性分析244

8.3.3考虑磁路饱和时开关磁阻电动机的准线性分析249

8.4开关磁阻电动机传动系统251

8.4.1开关磁阻电动机传动系统的组成251

8.4.2功率变换器252

8.4.3信号检测254

8.4.4控制器258

8.4.5开关磁阻电动机传动系统的特点259

8.5开关磁阻电动机的控制方式260

8.5.1开关磁阻电动机的运行特性260

8.5.2电流斩波控制261

8.5.3角位置控制261

8.6开关磁阻电动机应用举例262

8.6.1电动车驱动262

8.6.2在小家电中的应用263

第9章 超声波电动机265

9.1概述265

9.2超声波电动机的运行原理266

9.2.1压电效应266

9.2.2椭圆运动及其作用267

9.2.3行波型超声波电动机的运行原理268

9.3超声波电动机的结构与分类272

9.3.1驻波型超声波电动机272

9.3.2行波型超声波电动机274

9.3.3 混合模态超声波电动机275

9.4行波型超声波电动机的驱动控制277

9.4.1行波型超声波电动机的调速控制方法277

9.4.2行波型超声波电动机的驱动器279

9.4.3频率跟踪技术281

9.5超声波电动机的应用举例282

9.5.1在手表上的应用282

9.5.2在汽车上的应用283

第10章 直线电动机286

10.1直线电动机概述286

10.1.1直线电动机的特点和应用场合286

10.1.2直线电动机的发展286

10.2直线感应电动机287

10.2.1直线感应电动机的主要类型和基本结构287

10.2.2直线感应电动机的基本工作原理291

10.2.3直线感应电动机的工作特性291

10.2.4直线感应电动机的边缘效应292

10.3直线直流电动机293

10.3.1永磁式直线直流电动机293

10.3.2电磁式直线直流电动机295

10.4直线和平面步进电动机295

10.4.1直线步进电动机295

10.4.2平面步进电动机298

10.5直线电动机应用举例298

附录1 控制电机型号命名方法303

附录2 控制电机产品名称代号304

附录3 控制电机性能参数代号307

参考文献310