本書是根據《普通高等學校本科專業(yè)類教學質量國家標準》并參考普通高等學校本科工程教育認證標準，按照減少學時、強調基本方法、注重提高學生處理復雜工程問題能力的原則進行編寫。全書共分9章，內容包括：緒論、機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎、直流電機的工作原理及特性、交流電動機的工作原理及特性、控制電動機、繼電接觸器控制、可編程控制器、電力電子器件、機電傳動的閉環(huán)控制系統(tǒng)。各章均有習題，書末附有部分習題的參考答案，便于讀者自學。
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本書可作為高等院校機械設計制造及其自動化、電子工程、車輛工程專業(yè)及高職、電大、函大、網大機械類與相近專業(yè)學生教材，亦可供從事機電一體化工作的工程技術人員參考。
生產機械的先進性和電氣自動化程度反映了一個國家的工業(yè)發(fā)展水平，現(xiàn)代化機械設備和生產系統(tǒng)是機電一體化的綜合系統(tǒng)，電氣傳動與控制已成為現(xiàn)代化機械的重要組成部分。機電傳動與控制課程是機械設計制造及其自動化專業(yè)、機械電子工程專業(yè)的核心課程，主要研究和解決與生產機械電氣傳動控制有關的問題。驅動電動機、電力拖動、繼電器接觸器控制、可編程序控制器、電力電子技術知識都集中在這一門課程中。機電傳動控制課程的任務是使學生了解機電傳動控制的一般知識，學會電機、電器、電子器件及可編程序控制器的工作原理及使用方法，掌握常用的開環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程、特點、性能及應用場所，了解最新控制技術在機械設備中的應用。
本書是根據《普通高等學校本科專業(yè)類教學質量國家標準》并參考普通高等學校本科工程教育認證標準，按照減少學時、強調基本方法、注重提高學生處理復雜工程問題能力的原則進行編寫。
本書主要特點如下：
① 從最基本的物理學原理和力學分析方法出發(fā)，推導機電傳動系統(tǒng)動力學方程，有利于培養(yǎng)學生嚴密的邏輯思維習慣和敢于挑戰(zhàn)、勇于創(chuàng)新的思想理念，提高學生解決復雜工程問題的能力。
② 充實機電傳動控制系統(tǒng)重要的先進技術和代表機電傳動控制的發(fā)展水平與發(fā)展方向的內容，具體體現(xiàn)在增加機電傳動控制系統(tǒng)的雙閉環(huán)、三閉環(huán)控制知識，為后續(xù)機器人課程、數(shù)控技術課程，特別是其中的多坐標聯(lián)動軌跡控制打下基礎；順應新工科教學改革的大方向和工程教育專業(yè)認證精簡理論學時的特殊要求，精簡步進電機及其控制系統(tǒng)的內容，注重基本原理。
③ 優(yōu)化繼電器接觸器控制系統(tǒng)與可編程控制器的內容，強調基本的設計方法，歸納總結這兩種系統(tǒng)的本質區(qū)別與設計過程遵循的共同規(guī)律。
④ 本書的內容已制作成用于多媒體教學的PPT課件，并將免費提供給采用本書作為教材的院校使用。如有需要，請發(fā)電子郵件至cipedu@163.com獲取，或登錄www. cipedu. com.cn免費下載。
機電傳動與控制課程的前修課是高等數(shù)學、大學物理等。
本書可作為高等院校機械設計制造及其自動化、機械電子工程、車輛工程專業(yè)及高職、電大、函大、網大學生和其他機械類與相近專業(yè)教材，亦可供從事機電一體化工作的工程技術人員參考。為方便學習，書末附有各章節(jié)部分習題的求解參考。
鄭州工業(yè)應用技術學院李偉、李瑞芳和鄭州科技學院趙紀國是本書的主編，負責全書的統(tǒng)編和定稿。鄭州科技學院趙紀國負責第1章～第3章和附錄的編寫；鄭州工業(yè)應用技術學院王國虎主要負責第4章、第5章的編寫；鄭州工業(yè)應用技術學院田彥彥主要負責第6章、第7章的編寫；鄭州工業(yè)應用技術學院張翠杰主要負責第8章、第9章的編寫；鄭州工業(yè)應用技術學院許洋洋、王婷對本書提出了許多寶貴意見，促進了本書的修改。
限于編者水平，書中難免有不足之處，懇請批評指正。
編者
2019年6月
李偉，鄭州工業(yè)應用技術學院，原鄭州輕工業(yè)學院機電學院副院長 三級教授，1978.2-1981.1，1985-1988在哈爾濱工業(yè)大學獲學士學位，碩士學位�？蒲蟹矫妫褐鞒质」リP項目、獲得科技鑒定成果3項，參加國家863計劃項目1項。獲河南省科技進步二等獎獎、輕工部科技進步三等獎各1項。發(fā)表科研論文40余篇。 2002-2017年任鄭州輕工業(yè)學院機電系副主任（機電學院教學副院長），主管教學工作；2003年評為教授、碩士生導師。2010年所負責的數(shù)控技術被評為河南省精品課程。2015年制作的微課《數(shù)控加工入門》獲第二屆全國高校微課教學比賽河南省一等獎，全國決賽優(yōu) 秀獎。
2017年-現(xiàn)在，在鄭州工業(yè)應用技術學院機電學院任教，職務機械教研室主任，職稱教授。
第1章緒論/1
1.1機電傳動控制系統(tǒng)的組成1
1.2機電傳動控制的發(fā)展概況2
1.3課程的性質和任務3
習題4
第2章機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎/5
2.1單軸機電傳動系統(tǒng)的動力學方程5
2.2多軸機電傳動系統(tǒng)的分析方法8
2.2.1研究對象的確定8
2.2.2受力分析8
2.2.3機電傳動系統(tǒng)的動靜法10
2.3機電傳動系統(tǒng)的負載特性11
2.4機電傳動控制系統(tǒng)的過渡過程13
2.5機電傳動控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件16
習題18
第3章直流電機的工作原理及特性/20
3.1直流電機的基本結構和工作原理20
3.1.1直流電機的基本工作原理20
3.1.2直流電機的基本結構22
3.2直流電機的基本方程25
3.2.1直流電機的勵磁方式25
3.2.2直流發(fā)電機的基本方程26
3.2.3直流電動機的基本方程27
3.3直流電動機的機械特性28
3.3.1直流電動機的固有機械特性28
3.3.2直流電動機的人為機械特性29
3.4他勵直流電動機的啟動特性31
3.5他勵直流電動機的調速特性32
3.5.1改變電樞電路外串電阻33
3.5.2改變電動機供電電壓33
3.5.3改變電動機主磁通34
3.6他勵直流電動機的制動特性34
3.6.1回饋制動35
3.6.2反接制動36
3.6.3能耗制動37
習題39
第4章交流電動機的工作原理及特性/40
4.1三相異步電動機的結構和工作原理40
4.1.1三相異步電動機的基本結構40
4.1.2三相異步電動機的旋轉磁場42
4.1.3三相異步電動機的工作原理44
4.2三相異步電動機的額定參數(shù)45
4.3三相異步電動機的轉矩與機械特性48
4.3.1三相異步電動機的定子電路和轉子電路48
4.3.2三相異步電動機的轉矩51
4.3.3三相異步電動機的機械特性52
4.4三相異步電動機的啟動特性55
4.4.1鼠籠式異步電動機的啟動方法56
4.4.2線繞式異步電動機的啟動方法59
4.5三相異步電動機的調速方法與特性60
4.5.1調壓調速60
4.5.2轉子電路串電阻調速61
4.5.3改變極對數(shù)調速61
4.5.4變頻調速62
習題62
第5章控制電動機/63
5.1步進電動機63
5.1.1步進電動機的分類與工作原理63
5.1.2步進電動機的特點67
5.2直流伺服電動機68
5.3交流伺服電動機69
5.3.1交流伺服電動機的基本結構69
5.3.2無刷直流電動機70
5.3.3正弦波永磁同步電動機72
5.4直線電動機73
5.4.1直線異步電動機的結構74
5.4.2直線異步電動機的工作原理74
5.4.3直線電動機的特點及應用75
習題76
第6章繼電接觸器控制/77
6.1常用低壓電器77
6.1.1接觸器80
6.1.2繼電器83
6.1.3保護電器87
6.1.4主令電器88
6.2電氣原理圖91
6.2.1電氣原理圖中的圖形符號和文字符號92
6.2.2電氣原理圖的繪制原則94
6.3基本控制線路95
6.3.1異步電動機的啟動控制電路95
6.3.2異步電動機的正反轉控制電路98
6.3.3異步電動機的制動控制電路100
6.3.4其他控制電路102
6.4繼電接觸器控制系統(tǒng)設計104
6.4.1繼電接觸器控制系統(tǒng)設計的基本原則104
6.4.2電氣控制線路設計方法舉例105
習題106
第7章可編程控制器/109
7.1可編程控制器基礎109
7.1.1PLC的產生和發(fā)展109
7.1.2PLC的基本組成111
7.1.3PLC的分類113
7.1.4PLC的編程語言114
7.1.5PLC的工作過程115
7.2PLC的編程等效元件115
7.3基本邏輯指令119
7.4梯形圖設計126
7.4.1梯形圖程序設計規(guī)則與方法126
7.4.2繼電接觸器控制電路與梯形圖程序設計比較129
7.4.3PLC應用舉例130
7.5狀態(tài)轉移圖與步進指令136
7.6功能指令146
7.6.1功能指令的表達形式146
7.6.2數(shù)據長度146
7.6.3指令執(zhí)行方式147
7.6.4功能指令簡介147
習題154
第8章電力電子器件/156
8.1電力半導體器件156
8.1.1晶閘管156
8.1.2晶體管163
8.1.3電力半導體器件的發(fā)展現(xiàn)況164
8.2可控整流電路166
8.2.1單相半波可控整流電路166
8.2.2單相橋式可控整流電路169
8.2.3三相可控整流電路174
8.3斬波電路與PWM技術 180
8.3.1斬波電路的分類180
8.3.2PWM技術186
8.4電力半導體器件的驅動188
8.4.1晶閘管的觸發(fā)電路189
8.4.2典型全控型器件的驅動電路189
習題192
第9章機電傳動的閉環(huán)控制系統(tǒng)/195
9.1直流電動機調速系統(tǒng)的分類與技術性能195
9.2單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)196
9.2.1有靜差調速系統(tǒng)196
9.2.2無靜差調速系統(tǒng)205
9.3雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)208
9.3.1轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的組成208
9.3.2轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的靜態(tài)與動態(tài)分析209
9.4直流脈寬調制調速系統(tǒng)（PWM系統(tǒng)）211
9.4.1晶體管脈寬調速系統(tǒng)的基本工作原理211
9.4.2晶體管脈寬調速系統(tǒng)的主要特點212
9.4.3晶體管脈寬調速系統(tǒng)的組成212
9.4.4晶體管脈寬調速系統(tǒng)的分析218
9.5計算機閉環(huán)控制系統(tǒng)219
9.5.1用微機取代ASR、ACR兩個電子調節(jié)器的系統(tǒng)220
9.5.2保留ASR、ACR兩個電子調節(jié)器的微機控制系統(tǒng)220
9.5.3微機控制的雙閉環(huán)可逆直流調速系統(tǒng)222
9.5.4微機控制的多閉環(huán)系統(tǒng)223
9.5.5數(shù)字伺服系統(tǒng)223
習題225
習題參考答案/227
附錄1電氣圖用文字符號和圖形符號/252
附錄2常用電器元件主要技術數(shù)據/258
參考文獻/262
書單推薦
