自動控制
ISBN13:9786263282131
出版社:全華圖書
作者:姚賀騰
裝訂/頁數:平裝/528頁
規格:26cm*19cm*2.3cm (高/寬/厚)
重量:975克
版次:1
出版日:2022/06/16
中國圖書分類:自動控制工程
內容簡介
自動控制技術已經廣泛應用於自駕車、機器人、能源科技、智慧機械與智慧製造、交通、農業、化工、航太與航空等眾多領域,充分提升各領域效率,有效改善人類生活環境,提升人類生活品質與安全性。有鑑於近年來自控制控理論與技術對於未來生活會有重大影響,如何具有將自動控制觀念成功應用到各個不同領域的能力將是大學學生做研究與就業的重要能力。
本教材內容相當豐富,在建立為自動控制領域所用之基礎的前提下分成「自動控制導論」、「古典控制學的數學建模」、「古典控制學的系統描述」、「控制系統的時域響應分析」、「控制系統的穩定性與穩態誤差分析」、「根軌跡分析」、「線性系統的頻域響應」、「頻域響應的穩定性分析」、「控制系統的補償設計」、「現代控制學與狀態空間設計」等十大部分。本書的內容除了理論觀念外,亦搭配目前學術界與業界在自動控制最常用之電腦軟體Matlab進行分析與設計,將Matlab求解自動控制的各種程式融入到本書各章節中,透過Matlab求解與設計自動控制系統,相信對於讀者在未來做研究與解決實際工程自動控制問題會有很大幫助。
本書特色
1.本書內文豐富,說明完整扎實,理論講解詳細深入,並以實例搭配方塊流程圖,輔助說明自動控制原理。
2.內容介紹多種工業系統的自動控制,瞭解實際應用之處。
3.搭配MATLAB程式軟體,用電腦輔助運算驗證控制問題。
4.本書各章習題收錄台灣智慧自動化與機器人協會「自動化工程師題庫Level 2」改編的考題。
目錄
CH1 自動控制導論
1-1 前言
1-2 自動控制的基本原理
1-3 工業系統的自動控制
1-4 控制系統的分類
1-5 控制系統的性能要求
1-6 控制系統的常見的外加作用訊號
1-7 控制系統的設計
1-8 MATLAB分析工具
CH2 古典控制學的數學建模
2-1 前言
2-2 控制系統的時域建模
2-3 拉氏轉換(Laplace transform)
2-4 控制系統之微分方程式求解
2-5 控制系統的轉移函數
2-6 常見元件或系統的轉移函數(選讀)
CH3 古典控制學的系統描述
3-1 系統方塊圖與方塊圖化簡
3-2 訊號流程圖的組成及性質
3-3 梅森增益公式
3-4 MATLAB 進行方塊圖化簡
3-5 控制系統建模實例(選讀)
CH4 控制系統的時域響應分析
4-1 時域響應分析的性能指標
4-2 一階系統的暫態響應分析
4-3 二階系統的時域分析
4-4 加入極(零) 點對於標準二階系統的影響
4-5 高階系統的時域分析
CH5 控制系統的穩定性與穩態誤差分析
5-1 線性系統的穩定性分析
5-2 穩態誤差計算
5-3 輸入干擾對穩態誤差影響
5-4 靈敏度分析
5-5 閉迴路與開迴路系統性能比較
5-6 控制系統時域響應實例(選讀)
CH6 根軌跡分析
6-1 根軌跡的基本概念
6-2 根軌跡繪製的基本法則
6-3 根軌跡繪圖與MATLAB 指令練習
6-4 開迴路加入極點或零點之根軌跡變化
6-5 根軌跡應用實例(選讀)
CH7 線性系統的頻域響應
7-1 頻域響應的基本概念
7-2 頻域響應的極座標圖(Polar diagram)
7-3 頻域響應的波德圖(Bode diagram)
7-4 頻域響應系統鑑別(system identification)
CH8 頻域響應的穩定性分析
8-1 奈氏穩定準則的基本概念
8-2 相對穩定性
8-3 閉迴路系統的頻域響應性能
8-4 尼可士圖(Nichols chart)
CH9 控制系統的補償設計
9-1 系統的補償問題
9-2 PID控制器參數調整
9-3 相位領先與落後補償器
9-4 相位領先與落後補償器之時域補償
9-5 相位領先與落後補償器之頻域補償
CH10 現代控制學與狀態空間設計
10-1 狀態空間中的系統描述
10-2 方塊圖與狀態空間
10-3 轉移函數的分解
10-4 從狀態方程式求解動態響應
10-5 全狀態回授的控制律設計
10-6 估測器設計
附錄
索 引
參考文獻
習題演練
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電機機械:原理應用與控制 (2版)
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【中文翻譯書】
書名:電機機械:原理應用與控制 2/E
原文書名:Electric Machines : Principles, Applications, and Control Schematics 2/e
原文作者:Dino Zorbas
中文譯者:陳雙源
ISBN: 9789865840440
本書特色
作者Dino Zorbas較注重系統的觀念,對於電機與配電系統間或馬達與機械負載間的關係,有較多的論述及例題;而對於電機機械的細節,如繞線的方式,則較少論及。簡言之,本書較偏向以電機機械之使用者的角度,相對的也較簡易一些。當中第一章詳細地複習了基礎電學概念,讓非電機系的學生或在職的工程人員也可輕鬆上手。
原文書共有八章,第八章限於篇幅且與電機機械較無直接相關,故將此章刪除。且將原書的第七章「電機控制」改為第八章,另補充「特殊電機」於第七章,主要是增列步進馬達、永磁直流馬達、直流無刷馬達及交流同步式伺服馬達等內容,這類馬達在現今講求自動化的時代,有廣泛應用與重要性,但普遍為其他電機機械的書所忽略。而這些增列也可使學生銜接上自動控制或電力電子的課程。
作者簡介
作者 Dino Zorbas
譯者 陳雙源
現職:國立台北科技大學機械工程系兼任(專任退休)教授
學歷:國立台北科技大學機電科技研究所博士
研究領域:機電科技
目錄
第 1 章 電機機械基本原理
第 2 章 變壓器
第 3 章 三相感應機
第 4 章 單相感應馬達
第 5 章 同步電機
第 6 章 直流機
第 7 章 特殊馬達
第 8 章 電機控制與保護
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書名:電機機械實習(3版)
作者:王孟輝
出版社:高立
出版日期:2019/05/00
ISBN:9789863782049
內容簡介
新編第三版中增加了數位電表之接線圖,使讀者能依照類比或數位電表進行實驗,同時也依照教學之重要性,重新編排各章順序大幅增加學習效果。
新書編排共分四個單元:
第一單元:先介紹變壓器實驗,因其實驗線路較為簡單,可使學生快速熟悉實驗設備及實驗方法。
第二單元:以三相和單相感應機為主,由於感應機的等效電路和變壓器類似,因此在學習上較為連貫。
第三單元:同步發電機實驗,可使學生區別感應電動機和同步電動機特性的差異。
第四單元:分別介紹各種直流電動機和發電機之實驗,透過實驗的比較可以充分了解各種直流機之特性。
目錄
變壓器特性實驗
實驗1 變壓器之預備實驗
實驗2 變壓器開路和短路實驗
實驗3 變壓器負載特性實驗
實驗4 變壓器並聯實驗
實驗5 變壓器三相接線
實驗6 變壓器相數變換實驗
實驗7 三相變壓器之開短路實驗
實驗8 變壓器溫升實驗
感應電動機特性實驗
實驗1 三相感應電動機之預備實驗
實驗2 三相感應電動機之無載與堵住實驗
實驗3 三相感應電動機之負載特性實驗
實驗4 三相感應電動機之速率控制
實驗5 單相感應電動機之特性實驗
實驗6 單相感應電壓調整器之特性實驗
同步發電機特性實驗
實驗1 同步發電機特性實驗
實驗2 同步電動機特性實驗
實驗3 同步發電機之並聯運轉實驗
直流機特性實驗
實驗1 直流機之預備實驗
實驗2 直流電動機之速率控制
實驗3 直流他激電動機之負載特性實驗
實驗4 直流分激電動機之負載特性實驗
實驗5 直流串激電動機之負載特性實驗
實驗6 直流複激電動機之負載特性實驗
實驗7 直流發電機之無載特性實驗
實驗8 直流他激發電機之負載特性實驗
實驗9 直流分激發電機之負載特性實驗
實驗10 直流串激發電機之負載特性實驗
實驗11 直流複激發電機之負載特性實驗
實驗12 直流分激發電機之並聯運轉實驗
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電動機控制(Dubey : Power Semiconductor Controlled Drives) (1版)
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電動機控制
ISBN13:9789864123308
出版社:INTERNATIONAL THOMSON
作者:GOPAL K. DUBEY
譯者:羅永昌 譯
裝訂:平裝
出版日:2006/09/01
目錄
第一章 功率半導體控制型驅動器:緒論
第二章 直流馬達
第三章 直流馬達的整流器控制
第四章 直流馬達的截波器控制
第五章 直流驅動器的閉回路控制
第六章 感應馬達
第七章 交流電壓控制器控制感應馬達
第八章 頻率控制型感應馬達驅動器
第九章 滑差功率控制型繞線轉子感應馬達驅動器
第十章 同步馬達
第十一章 自控式同步馬達驅動器 ( 無刷直流與交流馬達驅動器 )
參考書目
部分問題答案
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交流電機控制回路設計:帶你掌握電機控制系統設計的最關鍵技能 (1版)
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【簡介】
在交流電機控制領域中,數位控制回路的設計向來是個具挑戰性的議題。 隨著技術的進步,對於高效且穩定的馬達控制系統的需求越來越高,這也促使我們需要更深入地研究並應用經典的控制理論,以滿足現代應用的要求。
數位控制系統是實現交流電機控制技術的主流方式,而數位系統先天就不可避免的會產生延遲效應,如運算延遲、取樣延遲、輸出延遲等,而延遲必然會減少系統的穩定度,若在控制回路設計階段,未將延遲納入考慮,則設計的系統頻寬與穩定度將與系統的實際值有相當大的出入,因此本書會從經典控制理論中的頻寬(Bandwidth)、相位裕度(Phase margin)與增益裕度(Gain margin)出發,並考慮數位系統的延遲效應來設計交流電機控制回路(電流、速度、位置回路),設計完成的模擬系統將非常接近真實馬達控制系統,建構接近真實物理系統的模擬工具,不僅可大幅降低研發與測試成本,也可作為建立自主智慧財產權的有效載體,提升自主化創新能力與核心競爭力。
【目錄】
第一章交流電機空間向量模型
1.1 直流分激式馬達原理
1.2 空間向量表示法與座標轉換
1.3 三相鼠籠式感應馬達空間向量模型
1.4 三相永磁馬達空間向量模型
1.5 結論
參考文獻
第二章交流電機控制回路設計
2.1 交流電機磁場導向控制策略
2.1.1 鼠籠式感應馬達的磁場導向控制
2.1.2 永磁同步馬達磁場導向控制
2.2 考慮延遲效應的電流回路PI 控制器設計
2.3 考慮延遲效應的速度回路PI 控制器設計
2.3.1 經典的速度回路PI 控制器設計方法
2.3.2 考慮延遲效應的速度回路PI 控制器設計方法
2.3.3 速度回路的IP 控制器設計
2.3.4 速度PI 與IP 控制器的抗擾動性能分析
2.4 前饋補償技術
2.5 位置回路控制器設計
2.6 結論
參考文獻
第三章三相逆變器調變策略
3.1 SPWM 調變策略
3.2 三次諧波注入調變策略
3.3 加入偏移值調變策略
3.4 空間向量調變策略
3.5 整合逆變器的永磁馬達向量控制系統仿真
3.6 結論
參考文獻
第四章使用硬體平台進行設計驗證
4.1 ODrive 的歷史
4.2 ODrive 系統設置
4.3 使用ODrive 進行控制回路驗證
4.3.1 使用不同的PI 控制器參數進行驗證
4.3.2 使用不同的機械慣量進行驗證
4.4 結論
參考文獻
第五章控制實務議題
5.1 標么系統
5.1.1 永磁同步馬達dq 軸模型標么化
5.1.2 永磁同步馬達標么化系統模擬
5.1.3 結論
5.2 控制回路的抗積分飽合技術
5.3 永磁同步馬達參數自學習技術
5.3.1 永磁同步馬達電機參數自學習技術
5.3.2 永磁同步馬達機械慣量自學習技術
5.4 不同PWM 採樣方法所造成的延遲時間
5.5 永磁同步馬達規格參數介紹
5.6 Butterworth 濾波器設計
5.7 陷波濾波器設計
5.8 數位濾波器設計流程及其頻域特性
5.9 使用編碼器脈衝信號計算速度的MT 法
5.10 經典Luenberger 估測器的本質及其回路設計
5.11 電機轉速與擾動的Luenberger 估測器設計
5.12 使用滑模估測器的永磁同步馬達無感測器控制
參考文獻
第六章經典控制理論回顧
6.1 經典控制理論中穩定度的本質
6.2 拉氏轉換與轉移函數的差別
6.3 數字控制系統中採樣、Z 轉換與零階保持器的本質
6.4 S域與Z域的P、I、D 控制器實現
6.5 標準二階系統的本質與基本特性
6.6 穩態誤差的本質與分析:以馬達速度控制回路為例
6.7 非最小相位系統的意義
6.8 現代控制理論中極點配置法的本質與MATLAB 實作
6.9 非線性系統線性化
參考文獻
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交流電機控制與仿真技術:帶你掌握電動車與變頻技術核心算法 (2版)
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【簡介】
本書除了詳細剖析感應電機、永磁同步電機與BLDC直流無刷電機的原理、運作機制以及控制策略,還包含了大量的MATLAB/SIMULINK電腦仿真範例程式供讀者使用,幫助讀者在理論與實務之間建立橋梁,並培養物理直覺與控制系統思維框架,此外,也涵蓋許多實務議題,如PWM變頻器模型、電機參數自學習算法、控制回路設計技術、無速度感測器技術、弱磁控制法、標么系統等,全部皆佐以MATLAB/SIMULINK進行模擬與驗證,讓讀者可以從本書獲得寶貴的知識與交流電機控制理論的實踐能力。
【目錄】
目錄
第一章 導論
1.1 交流電機驅動器的發展歷程
1.2 電機驅動的負載類型
1.3 交流電機驅動器性能指標
1.4 交流馬達驅動器全球市場概況
1.5 電機相較於傳統內燃機的優勢
1.6 交流電機控制關鍵技術
1.7 結論
第二章 三相交流電機空間向量模型
2.1 直流分激式馬達原理
2.2 空間向量表示法
2.3 Clarke轉換(abc to αβ)
2.4 Park轉換(αβ to dq)
2.5 三相鼠籠式感應馬達空間向量模型
2.6 三相永磁馬達空間向量模型
2.7 結論
第三章 三相交流馬達磁場導向控制
3.1 鼠籠式感應馬達磁場導向控制
3.2 永磁同步馬達磁場導向控制
3.3 結論
第四章 PWM Inverter模型
4.1 使用SPWM的單相半橋Inverter
4.2 使用SPWM的單相全橋Inverter
4.3 使用SPWM的三相VSI模型
4.4 使用三次諧波注入調變的三相VSI模型
4.5 加入偏移值調變的三相VSI模型
4.6 空間向量調變法(SVPWM)的VSI模型
4.7 考慮死區效應的VSI模型
4.8 結論
第五章 其它控制議題
5.1 交流電機速度無感測器技術
5.2 永磁同步馬達參數自學習技術
5.3 交流電機弱磁控制技術
5.4 標么系統(Per-Unit System)
5.5 控制器設計
5.6 單電阻三相電流重建技術
第六章 直流無刷馬達(BLDC)控制技術
6.1 直流無刷馬達控制原理
6.2 直流無刷馬達控制系統模擬
6.3 直流無刷馬達弱磁控制技術
6.4 分離電源轉換器BLDC驅動架構
6.5 結論
附 錄 使用Model Linearizer自動找出SIMULINK控制系統波德圖
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電動機控制與模擬【附PSIM 9.0模擬檔案光碟】
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電動機控制與模擬【附PSIM 9.0模擬檔案光碟】
ISBN13:9789864307432
出版社:新文京開發出版
作者:蔡明發
裝訂/頁數:平裝/327頁
附件:CD
規格:26cm*19cm*1.7cm (高/寬/厚)
重量:698克
版次:1
出版日:2021/09/01
中國圖書分類:發電機械
內容簡介
本書內容解說由淺入深,易讀易懂,全書分為六個單元,前面五個單元介紹各種馬達的旋轉原理、數學模型及其轉移函數方塊圖,並利用PSIM模擬軟體工具建構各種馬達的相變數模型,以仿真一個實際的馬達連接至變頻器功率電晶體電路,以便於利用該模擬軟體進行馬達特性的模擬分析。
電動機,即為馬達,應用非常廣泛,不僅許多家庭電器和工業應用產品都要使用馬達來驅動,需藉由馬達來驅動的電動車輛也將成為交通工具的主流。因此,學習馬達的工作原理與驅動技術對電機與相關科系的大專學生是相當重要的,電動機控制領域以基本物理運動力學與工程數學為基礎,概括電路學、電機機械、自動控制與電力電子學等科目的應用,是一個整合性的課程。
作者累積二十餘年任教電動機控制與實務課程的教學心得與經驗,深諳學生學習需求,編寫成這本結合理論與實務的教科書,可作為大專院校電機、電子、機械暨其相關科系電動機控制課程的教材,亦可作為工程師與研究人員研發參考之用。
隨書附贈光碟內含各單元之PSIM(9.0 版)模擬檔案,讀者可對照附錄C之說明,對應書本進行運用。各章習題附QR Code提供讀者掃描下載觀看解答,方便自學讀者研讀。
目錄
Chapter 01 直流馬達
1.1 前言
1.2 直流馬達工作原理與數學模型
1.3 直流馬達建模與模擬分析
1.4 直流馬達PWM 控制
1.5 直流馬達閉迴路回授控制
習題一
Chapter 02 步進馬達
2.1 前言
2.2 步進馬達驅動原理
2.3 步進馬達之數學模型
2.4 步進馬達之模型建構與模擬驗證
習題二
Chapter 03 無刷直流馬達
3.1 前言
3.2 無刷直流馬達之工作原理
3.3 無刷直流馬達之數學模型
3.4 無刷直流馬達120 度驅動之模型建構與換相控制
3.5 無刷直流馬達180 度驅動之模型建構與換相控制
3.6 無刷直流馬達PWM 控制
3.7 無刷直流馬達電流控制器設計
3.8 無刷直流馬達轉速控制器設計
3.9 無刷直流馬達位置控制器設計
習題三
Chapter 04 永磁同步交流馬達
4.1 前言
4.2 永磁同步馬達之工作原理與數學模型
4.3 永磁同步馬達之PSIM 模擬模型建構與驗證
4.4 永磁同步馬達之正弦波寬調變(SPWM)方法
4.5 座標轉換
4.6 永磁同步馬達之d-q 模型
4.7 永磁同步馬達之向量控制
4.8 PWM 訊號死區時間的加入
4.9 伺服馬達與作為負載的動力計連結模擬驗證
4.10 永磁同步馬達轉速與電流FOC 數位控制
習題四
Chapter 05 交流感應馬達
5.1 前言
5.2 交流感應馬達原理
5.3 交流感應馬達數學模型
5.4 相變數模型建構與驗證
5.5 感應馬達之d-q 模型
5.6 感應馬達向量控制
5.7 感應馬達伺服控制
5.8 感應馬達轉速與電流FOC 數位控制
習題五
Chapter 06 空間向量波寬調變
6.1 前言
6.2 空間向量波寬調變原理
6.3 非對稱七段式切換調變方法
6.4 非對稱五段式切換調變方法
6.5 對稱性切換SVPWM
習題六
附錄
附錄A 工程數學基礎
附錄B 控制系統基本概念
附錄C 光碟片各單元PSIM 模擬檔案
參考文獻
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【簡介】
實習一 小型直流電動機驅動控制實習
實習二 小型直流電動機正反轉驅動控制實習
實習三 D/A 轉換器驅動控制實習
實習四 小型直流電動機轉速相位控制實習
實習五 步進馬達驅動控制實習
實習六 步進馬達位置控制實習
實習七 變頻器驅動實習
實習八 變頻器負載控制實習
實習九 小型直流馬達閉迴路控制實習
實習十 可程式控制器應用實習
實習十一 直流伺服馬達驅動控制系統實習
實習十二 直流伺服馬達定位控制實習
實習十三 直流馬達閉迴路相位控制實習
實習十四 單相感應馬達相位控制實習
實習十五 交流無刷伺服馬達驅動實習
實習十六 感應伺服馬達速度驅動實習
附錄 A 變頻器操作說明
附錄 B 常用 IC 接腳圖
附錄 C 步進電動機驅動 IC
【目錄】
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