本书从原理、结构和特性等方面介绍自动控制系统常用的执行元件、传感元件和功率放大元件。包括直流电机、异步电动机、步进电动机、小功率同步电动机、元刷直流电动机与交流伺服电动机、直线电动机与超声波电动机、旋转变压器与感应同步器、测速发电机、编码器、阻容感传感器、热电式传感器、线性功率放大器、脉宽调制型(PWM) 放大器和晶闸管变流器、液压元件、航天器中的姿态传感器、微传感器与微执行器。
本书既讲元件又讲线路,既讲原理又讲应用,既讲静特性又讲动特性,既注意科学性又避免深奥的数学推导。
样章试读
目录
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前言
绪论 1
0.1 控制元件的作用和分类 1
0.2 本书的主要内容 2
0.3 电磁学的基本概念与定律 2
0.4 运动控制系统的执行元件 7
习题 8
第一篇 电动机及其控制
第1章 直流电动机及其控制 9
1.1 直流电机及其基本结构 9
1.2 电机中的磁性材料 12
1.3 直流电机工作原理 17
1.4 电机磁场、电枢反应与换向 21
1.5 直流电动机的特性与控制方法 23
1.6 直流伺服电动机 40
1.7 直流力矩电动机 43
1.8 有限转角直流力矩电动机 46
1.9 直流电动机的选择 47
1.10 例题 50
习题 53
第2章 变压器 55
2.1 变压器的用途和结构 55
9.9 变压器的理论基础 56
2.3 等值电路和副边的折算值 61
习题 63
第3章 异步电动机及其控制 64
3.1 异步电动机的结构特点和工作原理 64
3.2 交流绕组磁场的分析 69
3.3 异步电动机的主要特性 75
3.4 三相异步电动机 79
3.5 两相电动机 91
3.6 单相异岁电动机 99
3.7 单相串励电动机 101
3.8 电动机应用实例 103
习题 104
第4章 小功率同步电动机 106
4.1 同步电动机的构造和分类 106
4.2 永磁式同步电动机 106
4.3 磁阻同步电动机 109
4.4 磁滞同步电动机 111
4.5 电磁减速式同步电动机 114
习题 115
第5章 步进电动机及其控制 116
5.1 概述 116
5.2 磁阻式步进电动机的工作原理 117
5.3 磁阻式步进电动机的静态特性 122
5.4 磁阻式步进电动机的运行特性 127
5.5 永磁式和混合式步进电动机 136
5.6 步进电动机的驱动器 139
5.7 步进电动机的选择 145
习题 146
第6章 无刷直流电动机与交流伺服电动机 147
6.1 无刷直流电动机的结构 147
6.2 位置传感器 148
6.3 无刷直流电动机的工作原理 149
6.4 交流伺服电动机 152
6.5 无位置传感器的无刷直流电动机 156
6.6 无刷直流电动机的应用 156
6.7 开关磁阻电动机 157
习题 157
第7章 直线电动机与超声波电动机 158
7.1 直线直流电动机 158
7.2 直线感应电动机 160
7.3 直线步进电动机 162
7.4 超声波电动机 164
习题 164
第二篇 测量元件
第8章 测量元件概述 165
8.1 测量元件的组成、作用和分类 165
8.2 测量元件的特性 166
习题 169
第9章 旋转变压器与感应同步器 170
9.1 旋转变压器 170
9.2 多极旋转变压器 177
9.3 感应同步器 179
习题 192
第10章 测速元件及测速方法 193
10.1 直流测速发电机 193
10.2 异步测速发电机 198
10.3 由位移传感器的脉冲信号求转速 200
习题 201
第11章 编码器与光栅 202
11.1 编码器 202
11.2 光栅 207
习题 209
第12章 阻容感传感器 210
12.1 电阻式传感器 210
12.2 电感式传感器 213
12.3 电容式传感器 217
习题 223
第13章 热电式传感器 224
13.1 热电偶 224
13.2 热电阻 228
13.3 热敏电阻 229
13.4 晶体管、集成电路型温度传感器 231
习题 231
第三篇 功率放大元件
第14章 功率放大器概述 232
14.1 电力电子器件简述 232
14.2 功率放大器的类型和要求 233
14.3 线性功率放大器 234
习题 241
第15幸脉宽调制型(PWM)放大器和晶闸管变流器 242
15.1 概述 242
15.2 电力电子器件的特性 242
15.3 电阻和电感负载电路的开关过程 250
15.4 PWM放大器输出级的工作原理 252
15.5 PWM放大器的特性 259
15.6 PWM放大器的几个问题 262
15.7 脉宽调制器的典型电路 266
15.8 PWM电路的电源及泵升电压 269
15.9 正弦波脉宽调制(SPWM)电路原理 270
15.10 晶闸管变流器 272
习题 280
第四篇 其他元件
第16章 液压元件 281
16.1 概述 281
16.2 叶片式液压马达 283
16.3 轴向柱塞式液压马达 284
16.4 径向柱塞式液压马达 284
16.5 电液伺服阀 285
16.6 阀控液压马达的特性与传递函数 287
习题 289
第17章 航天器中的姿态传感器 290
17.1 陀螺传感器 290
17.2 太阳敏感器 291
17.3 地球敏感器 293
17.4 星敏感器 295
习题 295
第18章 微传感器与微执行器 296
18.1 微机电元件的应用 296
18.2 微机电器件的加工技术与工艺 296
18.3 微传感器 297
18.4 微执行器 300
习题 301
参考文献 302