高級運動控制系統及其應用研究（簡體書）

第l章 高級運動控制系統概論 1.1 引言 1.2 全數字高精智能型伺服系統驅動技術發展方向 1.3 運動控制系統的發展歷程 1.4 目前伺服運動控制產品的主要應用行業分析 習題第2章 伺服運動控制系統檢測技術及元件 2.1 檢測系統 2.2 傳感器技術 2.2.1 傳感器分類 2.2.2 基礎效應 2.2.3 新型敏感材料 2.2.4 新加工工藝 2.2.5 新型傳感器件 2.3 現代檢測技術 2.3.1 軟測量技術 2.3.2 圖像檢測系統 2.3.3 智能檢測 2.3.4 虛擬儀器檢測技術 2.4 檢測元件 2.4.1 旋轉變壓器 2.4.2 感應同步器 2.4.3 脈沖編碼器 2.4.4 光柵 2.4.5 磁尺 習題第3章 交流伺服運動控制系統模型及仿真分析 3.1 永磁同步電動機交流伺服運動控制系統 3.1.1 永磁同步電動機交流伺服運動控制系統簡介 3.1.2 永磁同步電動機交流伺服運動控制系統的組成 3.2 PMSM伺服系統的數學模型 3.2.1 PMSM的基本結構及種類 3.2.2 PMSM的數學模型 3.2.3 PMSM等效電路 3.2.4 PMSM的矢量控制原理 3.2.5 PMSM的幻一0矢量控制方式 3.2.6 PMSM解耦狀態方程 3.3 PMSM伺服運動控制系統電流環設計 3.3.1 影響電流環性能的主要因素分析 3.3.2 電流環PI綜合設計 3.4 PMSM伺服運動控制系統速度環設計 3.4.1 速度環PI綜合設計 3.4.2 滑模變結構基本原理 3.4.3 PMSM伺服運動控制系統速度環的變結構設計 3.5 PMSM伺服運動控制系統位置環設計 3.5.1 變結構控制在伺服運動控制系統中的應用剖析 3.5.2 PMSM伺服運動控制系統位置環的變結構設計 3.6 PMSM伺服運動控制系統仿真分析 3.6.1 基于矢量控制的電流滯環仿真分析 3.6.2 伺服運動控制系統變結構仿真 習題第4章 基于DSP、FPGA和ARM的運動控制系統 4.1 嵌入式運動控制系統的發展現狀及發展方向 4.1.1 何謂嵌入式系統 4.1.2 嵌入式運動控制系統簡介 4.1.3 嵌入式系統的優勢 4.1.4 嵌入式系統的發展現狀及趨勢 4.2 基于DSP的交流伺服系統的設計 4.2.1 DSP技術的簡介與發展概況 4.2.2 基于DSP控制系統的總體結構 4.2.3 基于DSP控制系統的硬件設計 4.2.4 基于DSP控制系統的軟件設計 4.2.5 基于DSP控制系統的測試 4.3 基于FPGA的PMSM控制系統設計 4.3.1 FPGA技術的簡介與發展概況 4.3.2 基于FPGA控制系統的硬件設計 4.3.3 PMSM的智能PID控制器的FPGA實現 4.3.4 基于FPGA控制系統的測試 4.4 基于ARM的運動控制系統設計與分析 4.4.1 ARM技術的簡介與發展概況 4.4.2 基于ARM的運動控制系統總體設計 4.4.3 基于ARM的運動控制系統硬件設計 4.4.4 基于ARM的運動控制系統軟件設計 4.4.5 基于ARM的運動控制系統的性能測試與結果分析 習題第5章 基于PC運動控制板卡的交流伺服運動控制系統 5.1 預備知識 5.1.1 伺服運動控制系統的組成 5.1.2 操作系統 5.1.3 實時多任務操作系統(iRMX) 5.1.4 操作系統對運動控制器的影響 5.1.5 伺服運動控制對控制系統的要求 5.2 PC與伺服運動控制器的信息交換 5.2.1 ISA總線與PCI總線 5.2.2 雙口RAM 5.2.3 IDT71321應用舉例 5.2.4 基于PCISA的運動控制板卡 5.2.5 基于PCPCI的運動控制卡 5.3 伺服運動控制系統的采樣周期 5.3.1 信息變換原理 5.3.2 采樣過程及采樣函數的數學表示 5.3.3 采樣函數的頻譜分析及采樣定理 5.3.4 采樣周期丁對運動控制器的影響 5.4 基于PC與基于PLC運動控制器的比較 5.5 基于‘PC的伺服運動控制系統設計分析 5.5.1 上位計算機的選擇 5.5.2 運動控制器板卡的設計分析 5.5.3 驅動器、反饋元件的設計分析 5.5.4 伺服電機的設計分析 5.6 基于PC的伺服運動控制系統舉例 5.6.1 PAMC開放式運動控制卡在數控系統中的應用 5.6.2 TRIO運動控制卡 5.6.3 PCIMC一3A及PCIMC：一3B三軸雕刻機控制卡 習題第6章 基于現場總線的高級運動控制系統 6.1 基于CANbus總線的交流伺服運動控制系統 6.1.1 CAN總線的概述 6.1.2 CAN總線的分層結構 6.1.3 基于CAN總線高級運動控制系統的硬件設計 6.1.4 基于CAN總線高級運動控制系統的軟件設計 6.1.5 基于POwERLINK總線的高級運動控制系統應用案例 6.2 基于POWERuNK總線的高級運動控制系統 6.2.1 POWERUNK總線的概述 6.2.2 PoWERLINK總線的協議概述 6.2.3 基于PoWERLINK總線參考模型 6.2.4 PoWERLINK功能及技術實現 6.2.5 基于POWERLINK總線的高級運動控制系統應用案例 6.3 基于PROFIBUS總線的高級運動控制系統 6.3.1 PROFIBUS總線的概述 6.3.2 PROFIBUS總線通信協議 6.3.3 基于PROFIB[JS總線高級運動控制系統的硬件設計 6.3.4 基于PROFIBUS總線高級運動控制系統的軟件設計 6.3.5 基于PROFIB[JS總線的高級運動控制系統應用案例 6.4 基于MECHATROLINK總線的高級運動控制系統 6.4.1 MECHATRoLINK一Ⅱ總線的概述 6.4.2 MECHATROLINK總線的通信協議 6.4.3 基于MECHATRoLINK總線的高級運動控制系統應用案例 6.5 基于C0DeSys編程開發平臺 6.5.1 CoDeSys的分層架構 6.5.2 CoDeSys自動化開發平臺中間件 6.5.3 CoDeSys的運動控制模塊 6.5.4 CoDeSys項目應用案例 習題第7章 工業機器人運動控制系統 7.1 工業機器人概述 7.1.1 工業機器人的定義與發展狀況 7.1.2 工業機器人的基本組成 7.1.3 工業機器人的應用與技術要求 7.1.4 工業機器人軌跡規劃及其研究現狀 7.2 機器人的運動學和動力學模型 7.2.1 機器人的運動學模型 7.2.2 機器人的動力學模型 7.3 機器人運動軌跡規劃 7.3.1 機器人軌跡規劃的一般形式與常用方法 7.3.2 基于自適應神經模糊推理系統的機器人軌跡規劃 7.3.3 基于勢場法的機器人避障運動軌跡規劃研究 7.4 工業機器人的典型案例分析 7.4.1 KUKA機器人在汽車焊接中的應用 7.4.2 ABB機器人激光切割系統應用 7.4.3 FANUC焊接機器人控制系統應用分析 7.4.4 安川Motoman—HP20D機器人在施釉系統中的應用 7.4.5 懸臂式磁瓦機械手控制系統的設計與實現 習題參考文獻