本书主要介绍三菱交流伺服控制系统的原理和应用，全书共分7个项目，内容包括：绪论，主要介绍伺服控制系统以及典型产品、应用行业等；伺服电动机与伺服测量系统，主要介绍伺服电动机基本原理、永磁同步伺服电动机、测量系统基本原理及相关检测元件等；伺服原理与系统，主要介绍交流电的逆变、PWM逆变原理、永磁同步电动机伺服驱动系统；伺服驱动器工作原理，主要介绍位置控制单元、速度控制单元、驱动单元、完整的电动机驱动器；三菱伺服驱动器的硬件系统，主要介绍系统的性能指标、电气接线、模块应用等；三菱伺服驱动器的操作与调试，主要介绍三菱伺服驱动器的具体应用，包括参数设置、系统调试、故障诊断；伺服控制系统的应用，给出伺服移位角控制、定位机械手控制、定位跟踪控制、单轴伺服跟踪控制4个实例。



        本书内容充实，通俗易懂，实用性强，注重能力培养，最后以实例收尾，有效地训练了学生解决实际问题的能力和动手能力。



        本书适合作为高等职业院校机电一体化等专业的教材，也可作为自动化类岗位的培训教材。

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项目1  绪论......................................................................................................................... 1 

1.1  伺服控制系统概述.............................................................................................................1 

1.2  伺服控制系统的结构与典型产品.....................................................................................2 

1.2.1  伺服系统的结构....................................................................................................2 

1.2.2  伺服系统的分类....................................................................................................2 

1.2.3  伺服系统的性能要求............................................................................................3 

1.2.4  伺服系统的主要特点............................................................................................3 

1.2.5  伺服放大器的典型产品........................................................................................4 

1.3  伺服控制系统在机床行业的应用.....................................................................................8 

1.4  伺服控制系统在纺织行业的应用.....................................................................................9 

项目2  伺服电动机与伺服测量系统................................................................................... 12 

2.1  伺服电动机基本原理.......................................................................................................12 

2.2  永磁同步伺服电动机.......................................................................................................16 

2.2.1  永磁同步伺服电动机的结构与分类..................................................................16 

2.2.2  永磁同步伺服电动机交流伺服系统..................................................................18 

2.3  测量系统基本原理...........................................................................................................20 

2.4  编码器...............................................................................................................................22 

2.4.1  编码器原理..........................................................................................................22 

2.4.2  输出信号..............................................................................................................23 

2.4.3  分类.......................................................................................................................23 

2.4.4  从单圈绝对式编码器到多圈绝对式编码器......................................................24 

2.5  旋转变压器.......................................................................................................................25 

2.5.1  旋转变压器的用途..............................................................................................26 

2.5.2  正余弦旋转变压器..............................................................................................28 

2.5.3  线性旋转变压器..................................................................................................29 

2.6  光栅尺...............................................................................................................................30 

2.7  磁尺...................................................................................................................................32 

项目3  伺服原理与系统..................................................................................................... 34 

3.1  交流电的逆变...................................................................................................................34 

3.1.1  逆变电路的基本形式..........................................................................................34 

CONTENTS

2 

伺服系统应用技术 

3.1.2  电流控制型逆变器..............................................................................................35 

3.1.3  电压控制型逆变器..............................................................................................36 

3.2 PWM逆变原理................................................................................................................38 

3.2.1 PWM逆变原理与特点........................................................................................38 

3.2.2 PWM波形的产生................................................................................................41 

3.3  永磁同步电动机伺服驱动系统.......................................................................................42 

3.3.1  交流永磁同步电动机的矢量控制原理..............................................................43 

3.3.2  交流永磁同步电动机控制系统..........................................................................45 

项目4  伺服驱动器工作原理.............................................................................................. 47 

4.1  位置控制单元...................................................................................................................47 

4.2  速度控制单元...................................................................................................................48 

4.3  驱动单元...........................................................................................................................49 

4.4  完整的电动机驱动器.......................................................................................................49 

项目5  三菱伺服驱动器的硬件系统................................................................................... 52 

5.1  产品规格与技术性能.......................................................................................................52 

5.2  电气连接总图...................................................................................................................54 

5.3  伺服驱动器引脚功能.......................................................................................................56 

5.4  伺服驱动器的接线...........................................................................................................68 

5.5  定位模块的应用...............................................................................................................71 

5.5.1 QD75定位模块特点............................................................................................71 

5.5.2  定位模块的选择..................................................................................................72 

5.5.3 QDP1的使用.......................................................................................................74 

5.5.4 GX Configurator-QP的基本应用操作...............................................................76 

5.6  运动控制CPU的应用.....................................................................................................86 

5.6.1  运动控制CPU简介.............................................................................................86 

5.6.2  运动控制CPU的使用.........................................................................................89 

项目6  三菱伺服驱动器的操作与调试............................................................................. 128 

6.1  状态、诊断、报警和参数模式的显示操作................................................................128 

6.1.1  概要.....................................................................................................................128 

6.1.2  状态显示............................................................................................................129 

6.1.3  诊断模式............................................................................................................131 

6.1.4  报警模式............................................................................................................132 

6.1.5  参数模式............................................................................................................134 

6.1.6  外部输入/输出信号显示...................................................................................135 

3

        编排内容方面，通用伺服电机系统按体系结构分章说明，依序了解各章节后，即可组织成一组通用伺服电机系统。为使初学者易于学习，控制器部分从较基础的控制模块讲起，介绍必要的基础知识，再介绍复杂功能的控制模块，让读者以后面对其他型号控制器也能快速人手。读者通过对本书的学习后，应对伺服电机的应用有所了解。