伺服控制技术自学手册

作者:陈先锋

页数:279

出版时间:2010-1

价格:49.00元

isbn号码:9787115217226

具体描述

《伺服控制技术自学手册》围绕伺服控制技术，介绍了伺服电机及其驱动的基本概念；伺服电机以及驱动的结构特点、测试/实验方法、选型技术；位置测量系统的基本原理和伺服控制技术的应用特点。书中不仅介绍了传统的脉冲形式伺服驱动的应用，而且详细地分析了基于PLC的PROFIBUS-DP控制技术的系统组态编程以及应用。《伺服控制技术自学手册》以典型案例讲解伺服控制技术的应用，图文并茂，侧重实际，实用性强。

《伺服控制技术自学手册》是自动化控制领域广大技术人员的实用自学手册，也可供大专院校自动化、机电一体化专业的师生参考，同时也是一本非常实用的职业技术培训教材。

用户评价

作为一名在工业自动化领域工作的技术人员，伺服控制技术一直是我关注的重点。近期我阅读了《伺服控制技术自学手册》这本书，它为我提供了许多宝贵的知识和见解。这本书最大的特点在于其严谨的逻辑性和高度的实践性。它从最基础的伺服电机模型开始，详细阐述了其动力学特性，并在此基础上引入了电流环、速度环和位置环的控制策略。其中，对PID控制算法的讲解尤为深入，涵盖了参数整定方法、抗饱和处理、以及各种改进算法的应用，为我解决实际应用中的控制精度和响应速度问题提供了清晰的思路。书中还重点介绍了多种伺服驱动器的类型及其工作原理，包括不同编码器接口的优缺点分析，以及如何根据应用需求进行合理选型。这一点对于实际项目的设计和实施至关重要。此外，本书还对多种工业通信协议在伺服系统中的应用进行了介绍，例如EtherCAT和CANopen，这为构建高效的分布式伺服系统提供了重要的参考。书中提供的多个案例分析，如在机器人、数控机床等领域的应用，更是让我能够将理论知识与实际工程紧密结合，深刻理解伺服控制技术的价值和挑战。

《伺服控制技术自学手册》这本书，可以说为我这个在非科班出身的嵌入式开发者打开了伺服控制的新世界。我之前对伺服控制的理解，大多停留在“可以精确控制电机转动”这个层面，但对其背后的数学模型、控制算法以及系统集成等方面知之甚少。这本书的讲解非常系统化，从最基础的电机电磁学原理、功率变换技术，到复杂的控制理论，都进行了详尽的介绍。我特别欣赏书中对状态空间方法在伺服控制中应用的讲解，它不仅仅给出了数学公式，更重要的是解释了为什么需要状态空间方法，以及它在处理多变量耦合系统时的优势。书中还对模型预测控制（MPC）等先进控制策略进行了初步介绍，虽然不是特别深入，但足以让我了解这些技术在提升伺服系统性能方面的潜力，例如在处理非线性、时变等复杂工况下的表现。此外，书中还涉及了伺服系统的建模方法，以及如何进行系统辨识来获取精确的模型参数，这对于后续的控制器设计至关重要。书中的图示和例子的使用也恰到好处，让抽象的概念变得更加具体和易于理解。

这本书《伺服控制技术自学手册》的价值，不仅仅在于它提供的知识深度，更在于它所传达的一种学习方法和工程思维。我一直认为，伺服控制是一门“实践出真知”的学科，而这本书恰恰抓住了这一点。它在介绍理论知识的同时，始终不忘结合实际工程应用。例如，在讲解电流环和速度环的鲁棒性设计时，书中就引入了一个工业机器人末端执行器在承受外部冲击时的动态响应问题，详细分析了不同控制参数对系统稳定性的影响，并给出了如何通过优化控制器参数来提高系统的鲁棒性。这种基于真实场景的分析，让我能够更深刻地理解控制理论背后的工程意义。书中还包含了一些关于伺服系统性能评估和故障诊断的内容，这对于我们日常工作中遇到的各种疑难杂症非常有帮助。比如，它详细列举了伺服系统常见的故障模式，如编码器信号丢失、过电流、过电压、过温等，并提供了相应的诊断步骤和排除方法。这些实用的信息，能够帮助我们快速定位问题，减少停机时间。同时，书中对一些非线性控制技术在伺服系统中的应用也进行了介绍，虽然篇幅不长，但足以引发读者对更高级控制策略的思考。

作为一名在自动化领域摸爬滚打多年的工程师，我一直对伺服控制这块硬骨头充满敬畏，也深知其在现代工业中的核心地位。最近机缘巧合，我翻阅了一本名为《伺服控制技术自学手册》的书籍。尽管我并非纯粹的初学者，但在阅读过程中，我依然能感受到一种循序渐进的引导，仿佛作者在我耳边细细道来，从最基础的电机原理、编码器类型，到PID控制器的核心思想、各种变种算法的实现逻辑，再到滤波器在伺服系统中的妙用，以及如何根据实际需求进行参数整定。尤其让我印象深刻的是，书中并非止步于理论的堆砌，而是穿插了大量实际应用的案例分析，比如在数控机床中的位置控制、在机器人手臂中的力矩协同控制，甚至是对一些常见的伺服驱动器故障排除提供了详细的步骤和思路。这些案例的引入，极大地降低了理论知识与实际应用之间的鸿沟，让我能够更清晰地理解抽象的控制理论是如何落地生根，解决工程实际问题的。比如，在讨论电流环和位置环的耦合问题时，书中并没有简单地给出数学模型，而是通过一个简单的激光切割设备的例子，生动地说明了当外力干扰导致位置环不稳定时，电流环的响应速度和稳定性对整体性能的影响，以及如何通过调整电流环的带宽来优化整体表现。这种“理论+实践”的讲解模式，对于想要深入理解伺服控制精髓的读者来说，无疑是一本不可多得的参考。书中的公式推导虽然严谨，但作者也巧妙地在推导过程中加入了一些提示性的语言，帮助读者理解每一步的意义和目的，而不是生硬地给出结果。

这本书《伺服控制技术自学手册》是一本非常实用的指南，尤其适合那些希望深入理解伺服控制技术并且能够将其应用于实际项目的人。它不仅仅停留在理论层面，而是将理论知识与实际应用紧密结合。书中对伺服系统各个组成部分的工作原理进行了非常详尽的阐述，比如伺服电机、驱动器、编码器以及控制器等。我特别喜欢书中对编码器类型的深入分析，包括增量编码器和绝对编码器的区别、工作原理以及在不同应用场景下的优缺点，这对于正确理解伺服系统的位置反馈机制非常有帮助。在控制算法方面，本书对PID控制的讲解十分到位，不仅介绍了P、I、D参数的作用，还详细探讨了各种参数整定方法，以及如何处理比例、积分、微分饱和等问题。书中还介绍了如前馈控制、滤波等提高系统性能的技巧，并给出了具体的实现思路。更重要的是，书中穿插了大量的实际案例，例如在自动化生产线中的应用，通过这些案例，我能够更清晰地理解伺服控制技术是如何解决实际工程问题的，以及在不同场景下需要关注的重点。这本书的语言风格也很平实，即使是初学者也能很快上手。

坦白说，我拿到《伺服控制技术自学手册》的时候，并没有抱太大的期望，因为市面上这类技术书籍很多，真正能够做到“自学”且“实用”的不多。但是，这本书却给了我很大的惊喜。它的结构设计非常合理，逻辑清晰，从基础到进阶，循序渐进。我特别欣赏书中对各种伺服驱动器类型及其工作原理的详细介绍，比如方波驱动、正弦波驱动、以及不同类型的编码器（增量编码器、绝对编码器）的特点和选择标准。这些基础知识对于正确理解伺服系统的硬件配置至关重要。更重要的是，书中对PID控制器的讲解非常透彻，不仅仅是简单介绍P、I、D参数的作用，还深入探讨了比例、积分、微分饱和问题，以及如何通过抗饱和算法和滤波器的设计来解决这些问题。我记得其中有一个章节专门讲了如何根据系统的时域和频域响应来整定PID参数，并且提供了一个表格，列出了不同响应特性对应的参数调整方向，这个对于我这种需要快速调试的工程师来说，简直是救星。此外，书中还涉及了一些高级的伺服系统配置，比如多轴联动控制的协调性问题，以及如何实现精确的位置同步和速度同步，这些内容在很多基础教材中是很难看到的。它鼓励读者去思考，去尝试，而不是仅仅接受书中给出的结论。

这本书《伺服控制技术自学手册》给我最大的感受是，它不仅仅是一本技术书籍，更像是一本“疑难解答手册”。作为一名长期从事自动化设备维护的工程师，我经常会遇到各种伺服系统相关的故障，但往往缺乏系统性的理论指导来分析和解决问题。这本书的出现，无疑是雪中送炭。书中对伺服系统常见故障的分析，例如编码器异常、电机堵转、驱动器报警等，都提供了非常详尽的排查思路和步骤。它会告诉你，当出现某个报警信号时，应该从哪些方面入手检查，比如电源、信号线、电机本身、还是驱动器参数设置。更重要的是，它在解释故障原因的同时，还会从技术原理上进行深入剖析，让你不仅能“解决问题”，更能“理解问题”，从而避免同类问题的再次发生。我印象特别深刻的是，书中有一个章节专门讲解了如何通过示波器和逻辑分析仪来捕获和分析伺服信号，这对于诊断一些细微的信号干扰或数据传输错误非常有帮助。此外，书中还涉及了一些关于伺服系统性能优化和升级的内容，比如如何通过调整滤波器参数来改善系统的抗共振性能，或者如何通过升级固件来提升驱动器的功能，这些都非常有实际意义。

作为一个在嵌入式系统开发领域摸爬滚打多年的工程师，我一直对伺服控制技术有着浓厚的兴趣，但由于其涉及的学科广泛，一直未能系统地学习。最近有幸接触到《伺服控制技术自学手册》这本书，它真正做到了“自学”二字。书中的章节安排非常科学，从最基础的直流伺服电机和交流伺服电机的结构原理、工作特点入手，详细讲解了伺服系统的基本构成，如驱动器、电机、编码器、控制器等。尤其让我印象深刻的是，书中对编码器类型（增量式、绝对式）及其接口协议的讲解，非常细致，并分析了它们在不同应用场景下的优缺点。这对于理解伺服系统如何精确获取位置和速度信息至关重要。在控制算法方面，本书对PID控制的讲解可谓淋漓尽致，不仅解释了P、I、D参数的物理意义，还深入探讨了比例、积分、微分饱和等问题，以及如何通过抗饱和算法来解决。此外，书中还介绍了一些更高级的控制方法，如前馈控制、双闭环控制等，并对它们在提高系统动态性能方面的作用进行了详细阐述。书中还穿插了许多实际应用案例，比如在数控机床、印刷设备、机器人等领域的应用，让我能够更直观地理解伺服控制技术的价值。

这本《伺服控制技术自学手册》给我的感觉，与其说是一本“手册”，不如说是一位经验丰富的导师的耐心教学。我一直觉得伺服控制涉及的数学工具非常强大，但有时候过于抽象，让人望而却步。这本书在这方面做得非常好，它并没有回避必要的数学知识，但而是用一种非常易于理解的方式来呈现。例如，在讲解状态空间法的章节，作者并没有直接给出复杂的矩阵运算，而是先从一个简单的二阶系统出发，逐步引入状态变量的概念，然后讲解如何将离散化的系统表示成矩阵形式，再引入观测器和状态反馈的原理。这种由浅入深、步步为营的讲解方式，让我这个对控制理论有过初步接触的人，也能很清晰地理解状态空间法的优势以及它在处理多变量系统时的强大能力。更让我惊喜的是，书中还花了不少篇幅介绍了一些先进的控制策略，比如模型预测控制（MPC）在伺服系统中的应用，以及模糊逻辑控制和神经网络控制在伺服参数整定方面的可能性。虽然这些章节的深度可能无法与专门的学术论文相比，但对于一个希望拓宽视野、了解伺服控制前沿技术的自学者来说，这无疑是一个非常宝贵的窗口。通过这些章节，我不仅了解了这些新技术的原理，还看到了它们在提升伺服系统性能方面的巨大潜力，比如在动态响应速度、抗干扰能力和节能降耗方面的优势。书中还提供了一些简单的仿真示例，虽然不是直接的代码，但描述了如何使用MATLAB/Simulink搭建模型进行仿真验证，这对于实际操作者来说是极具价值的指导。

《伺服控制技术自学手册》这本书，可以说为我打开了伺服控制技术的一扇窗。在此之前，我对伺服控制的理解更多停留在“知道有这么个东西”，但对其工作原理和核心技术知之甚少。本书的讲解方式非常接地气，语言通俗易懂，即使是初学者也能快速掌握。它从最基本的电机模型开始，逐步引入了电流环、速度环、位置环的概念，并详细解释了它们之间的相互关系和控制逻辑。我特别喜欢书中对各种控制算法的介绍，比如PID的离散化实现、参数整定方法，以及一些常见的改进算法，如增量式PID、模糊PID等。这些内容不仅让我理解了理论，更给了我实际操作的指导。此外，书中对伺服驱动器和控制器的选型、配置以及通信协议（如CANopen, EtherCAT）的讲解也十分到位，这对于实际的系统集成项目非常有帮助。我记得其中有一个章节详细介绍了如何根据负载特性、动态响应要求来选择合适的伺服电机和驱动器，并且给出了一个详细的表格，列出了不同类型电机的功耗、转矩特性和响应速度，这为我实际选型提供了极大的便利。书中还涉及了一些关于伺服系统安全性和可靠性设计的内容，这也是在实际工程中非常重要的考量。

有点深度，讲的透彻。

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