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第1章 运动系统的基本概念1

1.1 运动控制的定义1

1.2 伺服系统的定义2

1.3 伺服系统的组成2

1.4 伺服系统的性能要求4

1.5 影响伺服系统性能的因素5

1.6 交流永磁同步电机伺服系统7

1.7 交流伺服的行业应用8

1.8 伺服技术的发展过程及趋势10

第2章 伺服电机13

2.1 伺服电机的介绍13

2.2 伺服电机的特点13

2.3 伺服电机的分类14

2.3.1 同步电机与异步电机14

2.3.2 永磁同步电机与无刷直流电机14

2.4 电机数据15

2.5 西门子伺服电机22

2.5.1 1FK、1FT同步伺服电机22

2.5.2 1FW系列扭矩电机23

2.5.3 1FN系列直线电机27

2.5.4 1PH7、1PL6系列异步电机29

2.6 伺服电机的选择30

2.7 带Drive-CliQ接口的伺服电机31

2.8 电机的谐振频率33

2.9 选择电机的基本原则34

2.10 电机容量的计算步骤35

2.11 永磁同步电机的研究现状35

2.12 永磁同步电机的控制36

第3章 伺服驱动编码器39

3.1 编码器介绍39

3.2 伺服编码器的特点与连接43

3.2.1 EnDat44

3.2.2 SSI44

3.2.3 正／余弦编码器45

3.2.4 编码器的相位调整47

3.2.5 编码器的倍频48

3.2.6 编码器的特征参数49

3.2.7 驱动器与编码器的连接49

第4章 伺服驱动器55

4.1 交流变频技术的发展55

4.2 基于矢量控制的伺服控制57

4.3 伺服系统的控制模型57

4.4 西门子伺服驱动器介绍59

4.5 西门子伺服驱动器Sinamics S12061

4.6 伺服控制方式65

4.7 驱动器的过载能力66

4.8 Sinamics S120的调试软件67

4.9 S120的基本定位功能68

4.10 Trace功能介绍71

4.11 数字滤波器72

4.12 自动优化功能75

4.13 功能函数发生器76

4.14 Measuring功能介绍77

4.15 驱动器的通信功能85

第5章 伺服系统的优化87

5.1 控制器模型87

5.2 系统模型88

5.3 伯德图95

5.4 控制器优化的关键96

5.5 电流环、速度环、位置环的优化97

第6章 运动控制器99

6.1 西门子运动控制器Simotion100

6.2 工艺对象101

6.2.1 轴101

6.2.2 虚轴102

6.3 运动控制功能102

6.3.1 定位102

6.3.2 回零106

6.3.3 点动107

6.3.4 齿轮同步108

6.3.5 圆周测试109

6.3.6 凸轮110

6.3.7 路径插补功能111

6.3.8 凸轮输出113

6.3.9 快速测量输入113

6.3.10 位置控制器114

6.3.11 压力控制器115

6.4 调试软件Scout116

6.4.1 Scout软件介绍116

6.4.2 编程语言117

6.5 Simotion的执行系统119

6.6 运动控制器的通信功能120

6.6.1 与驱动器之间的通信120

6.6.2 与控制器之间的通信121

6.6.3 OPC122

6.6.4 TCP/IP122

6.7 Simotion顺应了运动控制的发展趋势122

6.8 Simotion的应用场合123

第7章 伺服控制应用举例125

7.1 印刷125

7.2 包装127

7.3 冲压134

7.4 轨道拖拽系统135

7.5 飞锯137

参考文献140