本書系統(tǒng)論述各種控制電機與特種電機的結(jié)構(gòu)原理、特性、應用等，鑒于一些電機與其控制部分的不可分割性特點，本書對部分電機的控制系統(tǒng)也做了詳細介紹。全書共分11章，包括緒論、測速發(fā)電機、自整角機、旋轉(zhuǎn)變壓器、伺服電動機及其控制、步進電動機及其驅(qū)動、無刷直流電動機及其控制、開關(guān)磁阻電機及其控制、直線電動機、盤式電動機、超聲波電動機及其控制；附錄中給出了兩個課程設計，以方便教學或?qū)嵺`訓練。本書可作為高等院校電氣工程及其自動化、機械設計及其自動化等機電類專業(yè)的本科生教材或參考用書；也可作為相關(guān)科研院所及相關(guān)企業(yè)從事電氣自動化技術(shù)行業(yè)的工程技術(shù)人員的培訓教材或參考用書。
控制電機與特種電機融合了電力電子技術(shù)、控制技術(shù)、信號處理技術(shù)、微電子技術(shù)、新材料技術(shù)及計算機技術(shù)，在現(xiàn)代工業(yè)控制中應用極其廣泛。本書特色：
（1）知識體系完整：全書系統(tǒng)介紹了測速發(fā)電機、自整角機、旋轉(zhuǎn)變壓器、伺服電動機及其控制、步進電動機及其驅(qū)動、無刷直流電動機及其控制、開關(guān)磁阻電機及其控制、直線電動機、盤式電動機、超聲波電動機及其控制等。
（2）理論融合實踐：本書主要作者具備多年的企業(yè)工作經(jīng)歷，所以書中也特別強調(diào)工程應用及實際案例，力求實現(xiàn)理論與實踐的充分結(jié)合，為讀者在以后工作中能夠合理選擇、正確使用、真正研發(fā)與設計電機及其控制系統(tǒng)而奠定堅實的基礎(chǔ)。
（3）教學方案完善：書中各章均提供了與本章知識點密切關(guān)聯(lián)的思考題與練習題，并在附錄中給出了參考答案；書中提供了兩個課程設計方案，以方便教學中的實踐環(huán)節(jié)或訓練讀者的動手能力；本書配有經(jīng)過精心編寫的電子教案（PPT），供廣大教師二次開發(fā)，教學參考。
電力電子技術(shù)、控制技術(shù)、信號處理技術(shù)、微電子技術(shù)、材料技術(shù)以及計算機技術(shù)的飛速發(fā)展帶動了現(xiàn)代電機技術(shù)的發(fā)展，推動了新型電機的產(chǎn)生，拓寬了電機的應用領(lǐng)域，并將電機技術(shù)與電力電子、控制理論、數(shù)字信號處理、計算機技術(shù)等融為一體。在傳統(tǒng)電機之外的特殊電機，已不能僅用傳統(tǒng)電機的概念來理解了。
本書在傳統(tǒng)電機的結(jié)構(gòu)、原理、電磁關(guān)系、特性與應用等基礎(chǔ)知識之上，對控制電機與特種電機展開論述。一些控制電機和特種電機的本體與其控制系統(tǒng)已經(jīng)密不可分，因此將電機與控制合二為一，突出這部分電機的控制系統(tǒng)知識。另外，本書也特別強調(diào)工程應用及實例，力求實現(xiàn)理論與實踐充分結(jié)合，為讀者在以后的實際工作中能夠合理選擇、靈活應用、研發(fā)設計電機及其控制系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。
全書共分11章，主要涵蓋了10余種控制電機或特種電機的原理、電磁關(guān)系、特性、控制方法與設計、應用等內(nèi)容。全書包括緒論、測速發(fā)電機、自整角機、旋轉(zhuǎn)變壓器、伺服電動機及其控制、步進電動機及其驅(qū)動、無刷直流電動機及其控制、開關(guān)磁阻電機及其控制、直線電動機、盤式電動機、超聲波電動機及其控制等； 附錄提供了兩個課程設計供參考，同時也提供了各章的思考題與習題的部分答案。全書各章均自成體系，讀者完全可以根據(jù)實際情況有選擇地閱讀。
本書由孫冠群、李璟、蔡慧編著，其中孫冠群負責第1、2、7、8、10、11章和附錄，李璟負責第5、6章，蔡慧負責第3、4、9章。本書的歷次出版過程中，于少娟、曹金亮、左龍、智澤英、丁偉、孫麗宏、金英連、孟慶海等均做出過貢獻，特致謝意。
由于作者水平所限，文中不妥之處在所難免，歡迎讀者批評指正。
編著者
2016年5月
第1章緒論
1.1控制電機、特種電機和傳統(tǒng)電機的區(qū)別
1.2控制電機與特種電機的種類
1.3控制電機與特種電機的應用
1.4控制電機、特種電機與其控制系統(tǒng)的關(guān)系
第2章測速發(fā)電機
2.1直流測速發(fā)電機
2.1.1直流測速發(fā)電機的形式
2.1.2直流測速發(fā)電機的輸出特性
2.1.3直流測速發(fā)電機誤差原因及分析
2.2交流異步測速發(fā)電機
2.2.1交流異步測速發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與工作原理
2.2.2交流異步測速發(fā)電機的輸出特性
2.2.3交流異步測速發(fā)電機的主要技術(shù)指標
2.3測速發(fā)電機的應用
2.3.1位置伺服控制系統(tǒng)的速度阻尼及校正
2.3.2轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)
2.3.3自動控制系統(tǒng)的解算
本章小結(jié)
思考題與習題
第3章自整角機
3.1自整角機的分類和結(jié)構(gòu)
3.1.1自整角機的分類
3.1.2自整角機的結(jié)構(gòu)
3.2控制式自整角機
3.2.1控制式自整角機的工作原理
3.2.2帶有差動發(fā)送機的控制式自整角機的工作原理
3.3力矩式自整角機
3.3.1力矩式自整角機的工作原理
3.3.2阻尼繞組
3.3.3力矩式自整角機的應用
3.4自整角機的選擇與使用
3.4.1自整角機的特點
3.4.2自整機的選用
3.4.3使用注意事項
3.5自整角機測控系統(tǒng)應用舉例
3.5.1雷達方位角測量系統(tǒng)組成
3.5.2自整角機的測角與控制
3.5.3軸角/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的硬件設計
3.5.4軟件設計
本章小結(jié)
思考題與習題
第4章旋轉(zhuǎn)變壓器
4.1旋轉(zhuǎn)變壓器的類型和用途
4.2正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器
4.2.1正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)
4.2.2正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理
4.2.3正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器補償方法
4.3線性旋轉(zhuǎn)變壓器
4.3.1線性旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)
4.3.2線性旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理
4.4旋轉(zhuǎn)變壓器的使用
4.4.1工作方式
4.4.2旋轉(zhuǎn)變壓器的選擇和使用
4.4.3旋轉(zhuǎn)變壓器的誤差
4.5旋轉(zhuǎn)變壓器的應用舉例
4.5.1旋轉(zhuǎn)變壓器在角度測量系統(tǒng)中的應用
4.5.2旋轉(zhuǎn)變壓器在解算裝置中的應用
本章小結(jié)
思考題與習題
第5章伺服電動機及其控制
5.1直流伺服電動機及其控制
5.1.1直流伺服電動機的結(jié)構(gòu)和分類
5.1.2直流伺服電動機的控制方式
5.1.3直流伺服電動機的穩(wěn)態(tài)特性
5.1.4直流伺服控制技術(shù)
5.2直流伺服電動機的應用
5.2.1在位置控制系統(tǒng)中的應用
5.2.2在速度控制系統(tǒng)中的應用
5.2.3在張力控制系統(tǒng)中的應用
5.2.4在自動檢測裝置中的應用
5.2.5基于DSP的直流伺服電動機系統(tǒng)
5.3異步伺服電動機及其控制
5.3.1異步伺服電動機的結(jié)構(gòu)與分類
5.3.2異步伺服電動機的控制
5.3.3異步伺服電動機的靜態(tài)特性
5.3.4異步伺服電動機和直流伺服電動機的性能比較
5.4異步伺服電動機的應用
5.4.1在位置控制系統(tǒng)中的作用
5.4.2在檢測裝置中的應用
5.4.3在計算裝置中的應用
5.4.4在增量運動的控制系統(tǒng)中的應用
5.5永磁同步伺服電動機及其控制
5.5.1永磁同步伺服電動機的結(jié)構(gòu)與分類
5.5.2永磁同步伺服電動機的工作原理
5.5.3永磁同步伺服電動機的穩(wěn)態(tài)性能
5.5.4永磁同步伺服電動機的數(shù)學模型
5.5.5永磁同步伺服電動機的矢量控制策略
5.6永磁同步伺服電動機系統(tǒng)設計
5.6.1永磁同步伺服電動機系統(tǒng)的理論設計
5.6.2永磁同步伺服電動機的DSP控制設計
本章小結(jié)
思考題與習題
第6章步進電動機及其驅(qū)動
6.1步進電動機的分類及結(jié)構(gòu)
6.1.1步進電動機的分類
6.1.2步進電動機的結(jié)構(gòu)
6.2反應式步進電動機的工作原理
6.2.1通電方式分析
6.2.2小步距角步進電動機
6.2.3步進電動機的基本特點
6.3反應式步進電動機的運行特性
6.3.1靜態(tài)運行特性
6.3.2動態(tài)運行特性
6.3.3主要性能指標
6.4步進電動機的驅(qū)動控制
6.4.1驅(qū)動控制器
6.4.2功率驅(qū)動電路
6.5步進電動機的應用
6.5.1用于電子計算機的外部設備
6.5.2用于數(shù)字程序控制系統(tǒng)
6.5.3用于點位控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)
本章小結(jié)
思考題與習題
第7章無刷直流電動機及其控制
7.1無刷直流電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
7.1.1無刷直流電動機的基本結(jié)構(gòu)
7.1.2無刷直流電動機的工作原理
7.2無刷直流電動機的運行特性
7.2.1無刷直流電動機的基本方程
7.2.2無刷直流電動機特性分析
7.3無刷直流電動機的控制方法
7.3.1最簡控制方式
7.3.2調(diào)壓控制方式
7.3.3電流滯環(huán)PWM控制方式
7.3.4無刷直流電動機的四象限運行控制過程
7.4無刷直流電動機的無位置傳感器控制
7.4.1基于反電動勢過零點的轉(zhuǎn)子位置檢測
7.4.2續(xù)流二極管法
7.4.3基于反電動勢積分的轉(zhuǎn)子位置檢測
7.4.4基于反電動勢三次諧波的轉(zhuǎn)子位置檢測
7.4.5狀態(tài)觀測器法
7.4.6基于磁鏈函數(shù)的轉(zhuǎn)子位置檢測方法
7.5無刷直流電動機專用驅(qū)動控制集成電路
7.5.1MC33035
7.5.2EC302
7.6基于TMS320F2812 DSP的無刷直流電動機控制系統(tǒng)
7.6.1控制器方案設計
7.6.2控制器硬件設計
7.6.3控制器軟件設計
7.6.4系統(tǒng)應用軟件總體結(jié)構(gòu)
7.6.5控制器系統(tǒng)控制策略
7.7無刷直流電動機轉(zhuǎn)矩脈動抑制方法舉例
7.7.1無刷直流電機控制模型
7.7.2非換相區(qū)轉(zhuǎn)矩脈動形成原因分析
7.7.3換相區(qū)轉(zhuǎn)矩脈動形成原因分析
7.7.4非換相區(qū)轉(zhuǎn)矩脈動抑制方法
7.7.5換相區(qū)轉(zhuǎn)矩脈動抑制方法
7.7.6實驗結(jié)果
7.8無刷直流電動機控制系統(tǒng)的應用與發(fā)展
本章小結(jié)
思考題與習題
第8章開關(guān)磁阻電機及其控制
8.1開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動控制系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理
8.1.1SRD系統(tǒng)的基本構(gòu)成
8.1.2SR電動機的運行原理
8.1.3SRD系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的比較
8.2開關(guān)磁阻電動機的控制方式
8.2.1SR電動機的數(shù)學模型
8.2.2SRD系統(tǒng)的調(diào)速控制方式
8.2.3基于模糊控制算法的SRD系統(tǒng)控制方式
8.3SRD系統(tǒng)功率變換器
8.3.1功率變換器主電路
8.3.2SRD功率變換器設計實例
8.4開關(guān)磁阻電動機控制器
8.4.1控制器硬件設計
8.4.2SRD系統(tǒng)軟件設計
8.5開關(guān)磁阻發(fā)電機
8.5.1開關(guān)磁阻發(fā)電機的運行原理
8.5.2開關(guān)磁阻發(fā)電機系統(tǒng)的構(gòu)成
8.5.3開關(guān)磁阻發(fā)電機的控制策略
8.6開關(guān)磁阻電動機及其控制的發(fā)展
本章小結(jié)
思考題與習題
第9章直線電動機
9.1直線電動機的基本結(jié)構(gòu)
9.2直線感應電動機
9.2.1旋轉(zhuǎn)感應電機的基本工作原理
9.2.2直線感應電動機的基本工作原理
9.3直線直流電動機
9.3.1永磁式直線直流電動機
9.3.2電磁式直線直流電動機
9.4直線同步電動機
9.5直線步進電動機
9.6直線電動機的應用
9.6.1作為直線運動的執(zhí)行元件
9.6.2用于機械加工產(chǎn)品
9.6.3用于信息自動化產(chǎn)品
9.6.4用于長距離的直線傳輸裝置
9.6.5用于高速磁懸浮列車
本章小結(jié)
思考題與習題
第10章盤式電動機
10.1盤式電動機概況
10.2盤式直流電動機
10.2.1盤式直流電動機的結(jié)構(gòu)特點
10.2.2盤式直流電動機的基本電磁關(guān)系
10.3盤式同步電動機
10.4盤式電動機的發(fā)展
本章小結(jié)
思考題與習題
第11章超聲波電動機及其控制
11.1超聲波電動機概述
11.1.1超聲波電動機發(fā)展歷史
11.1.2超聲波電動機的特點
11.1.3超聲波電動機的分類
11.2行波型超聲波電動機
11.2.1行波型超聲波電動機的結(jié)構(gòu)特點
11.2.2行波型超聲波電動機的運行機理
11.2.3行波型超聲波電動機的驅(qū)動控制
11.3超聲波電動機的應用
11.4超聲波電動機的發(fā)展方向
本章小結(jié)
思考題與習題
附錄A課程設計
A.1步進電動機驅(qū)動系統(tǒng)設計
A.1.1設計背景
A.1.2設計要求
A.1.3設計原理
A.1.4分組說明
A.1.5設計報告說明
A.2永磁無刷直流電動機控制系統(tǒng)設計
A.2.1設計背景
A.2.2設計要求
A.2.3設計原理
A.2.4分組說明
A.2.5設計報告說明
附錄B部分思考題與習題參考答案
參考文獻
書單推薦
