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| 編輯推薦： |
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本书遵循教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。
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| 內容簡介： |
本书分为上下两篇，共13章。上篇有7章，分别阐述伺服系统的相关概念、工作原理、控制以及伺服系统的应用，以台达伺服系统为例进行说明，加深读者的理解。下篇有6章，分别对工业机器人的相关概念、运动学、动力学以及系统进行了详细的解释，并以机器人在不同行业中的工作情况为例分类阐述，加强读者对机器人技术的理解。本书的内容能使读者轻松掌握伺服系统和机器人的核心知识及应用设计的实用方法。这些知识是广大机器人技术人员需要掌握的核心关键知识。希望本书能够为读者更深入地学习伺服系统和工业机器人技术起到抛砖引玉的作用。
本书可作为高等学校机器人工程、自动化、智能制造工程等相关专业的教材，也可供从事伺服系统、机器人等领域相关研究的人员参考使用。
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| 目錄：
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目 录
前言
上篇 伺服系统
第1章 伺服系统概述 2
1.1 伺服系统的定义与发展 2
1.1.1 伺服系统的定义 2
1.1.2 伺服系统的发展历史 3
1.2 伺服系统的组成 4
1.3 伺服系统的分类 5
1.3.1 按调节理论分类 5
1.3.2 按使用的驱动器件分类 7
1.3.3 按进给驱动和主轴驱动分类 8
1.3.4 按反馈比较控制方式分类 8
1.4 伺服系统的性能要求及影响其性能的
因素 11
1.4.1 伺服系统的性能要求 11
1.4.2 影响伺服系统性能的因素 13
1.5 伺服系统的应用场合及发展趋势 15
1.5.1 应用场合 15
1.5.2 发展趋势 17
习题与思考题 19
第2章 伺服电动机 20
2.1 伺服电动机概述 20
2.2 步进电动机 20
2.2.1 步进电动机的工作原理 20
2.2.2 步进电动机的特点与分类 23
2.2.3 步进电动机的主要参数 24
2.2.4 步进电动机参数举例 27
2.3 直流伺服电动机 27
2.3.1 直流伺服电动机的工作原理 27
2.3.2 直流伺服电动机的特点与分类 29
2.3.3 直流伺服电动机的主要参数 31
2.3.4 直流伺服电动机参数举例 32
2.4 交流伺服电动机 33
2.4.1 交流伺服电动机的工作原理 33
2.4.2 交流伺服电动机的特点与分类 35
2.4.3 交流伺服电动机的主要参数 36
2.4.4 交流伺服电动机参数举例 39
2.5 三大类伺服电动机的区别 40
2.6 伺服系统转动惯量及转矩的计算 41
2.6.1 负载转动惯量的计算 41
2.6.2 负载转矩的计算 43
2.6.3 伺服电动机的选用 47
2.7 伺服电动机的安全与寿命 49
习题与思考题 49
第3章 伺服驱动器 51
3.1 伺服驱动器的概述 51
3.2 交流伺服驱动器的结构与工作原理 52
3.2.1 交流伺服驱动器的结构 52
3.2.2 交流伺服驱动器的工作原理 53
3.3 交流伺服驱动器的参数与选型 60
3.3.1 交流伺服驱动器的主要参数 60
3.3.2 交流伺服驱动器的选型 60
3.4 交流伺服驱动器的接口与典型电路 61
3.4.1 操作面板 62
3.4.2 主回路接口 63
3.4.3 制动接口 63
3.4.4 IO接口 65
3.4.5 编码器接口 70
3.4.6 通信接口 72
3.4.7 典型电路 81
3.5 伺服驱动器的安全与寿命 82
习题与思考题 84
第4章 伺服系统常用测量元件 85
4.1 概述 85
4.2 编码器 85
4.2.1 编码器结构与原理 86
4.2.2 编码器的主要参数 89
4.2.3 编码器的输出信号 90
4.2.4 编码器的应用 90
4.3 旋转变压器 92
4.3.1 旋转变压器的结构 93
4.3.2 旋转变压器的工作原理 95
4.3.3 旋转变压器的主要参数 97
4.3.4 旋转变压器的输出信号及处理 98
4.3.5 旋转变压器的应用 99
4.4 光栅 101
4.4.1 光栅结构 101
4.4.2 光栅尺工作原理 101
4.4.3 光栅的辨向与信号处理 102
4.4.4 光栅的参数 103
4.4.5 光栅的应用 103
4.5 磁栅尺 105
4.5.1 磁栅的结构 105
4.5.2 磁栅的工作原理 106
4.5.3 磁栅的主要参数 107
4.5.4 磁栅的应用 108
习题与思考题 109
第5章 伺服系统的控制结构与模式 110
5.1 伺服系统的控制结构 110
5.1.1 三闭环结构 110
5.1.2 伺服系统的控制器 111
5.2 伺服系统的控制模式 112
5.2.1 转矩控制模式 112
5.2.2 速度控制模式 112
5.2.3 位置控制模式 113
5.2.4 位置/速度伺服控制模式 113
5.3 伺服系统的常见故障及产生的原因 114
5.3.1 功率电路（逆变器）类故障 115
5.3.2 硬件类故障 116
5.3.3 软件类故障 116
5.3.4 其他常见故障 116
5.4 伺服系统的常用软件 118
5.4.1 ASDA-Soft 118
5.4.2 lnoDriverShop 123
5.4.3 SINAMICS V-ASSISTANT 126
5.4.4 PANATERM 131
习题与思考题 136
第6章 伺服驱动器的参数配置 137
6.1 概述 137
6.2 位置闭环系统 138
6.2.1 位置模式控制架构 138
6.2.2 位置命令处理单元 138
6.2.3 位置控制单元 140
6.2.4 位置S型平滑器 141
6.2.5 电子齿轮比 142
6.2.6 位置模式低频抑振 142
6.3 速度闭环系统 144
6.3.1 速度模式控制架构 144
6.3.2 速度命令处理单元 144
6.3.3 速度控制单元 145
6.3.4 速度命令的平滑处理 146
6.3.5 模拟命令端比例器 147
6.3.6 共振抑制单元 147
6.4 转矩闭环系统 149
6.4.1 转矩模式控制架构 149
6.4.2 转矩命令处理单元 149
6.4.3 模拟命令端比例器 150
习题与思考题 150
第7章 伺服系统的应用 151
7.1 面向图形化的直角坐标机器人 151
7.1.1 硬件架构 151
7.1.2 软件设计 153
7.1.3 界面设计 154
7.2 电解机床 156
7.2.1 硬件架构 156
7.2.2 软件设计 159
7.2.3 界面设计 160
7.3 伺服在高压防污闪机器人上的应用 161
7.3.1 硬件架构 161
7.3.2 软件设计 165
7.3.3 界面设计 166
7.4 伺服在生产线上的应用 167
习题与思考题 168
下篇 工业机器人
第8章 工业机器人概论 170
8.1 工业机器人定义 170
8.2 工业机器人的分类 170
8.2.1 按机器人的结构坐标系特点
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智能制造能够极大地提高生产效率，在汽车、新能源、半导体等行业得到广泛应用，中国制造2025、工业4.0、先进制造等政策均表明工业机器人已成为智能制造的重要力量。机器人技术和产业的迅猛发展，产生了大量的人才需求，同时，开设机器人工程相关专业的本科院校数量也在不断增加，急需机器人相关领域的教材。伺服系统是机器人的重要组成部分，是其实现精确定位、精准运动的必要机构；是机器人本体研发及机器人应用研究必须要掌握的技术之一。基于上述原因，本书应运而生。
编者基于团队多年的教学经验与科研成果，同时借鉴国内外相关教材，将伺服系统与工业机器人技术相融合，面向自动化、机器人工程等相关专业编写了本书。本书分为上下两篇，共13章。上篇有7章，阐述了伺服系统的基本概念、工作原理、测量元件、控制结构等，介绍了伺服系统的典型应用案例。上篇将理论知识与行业特点、工程应用相结合，引导读者从系统应用的角度出发深入理解伺服系统的基本知识。下篇有6章，阐述了工业机器人的国内外发展及趋势、控制系统构成、运动学及动力学、编程语言及典型应用案例。下篇描述了伺服系统对工业机器人运动精准度和快速性的影响，引导读者从研发的角度理解工业机器人的基本知识。对机器人学熟悉的读者可以跳过下篇中的第9章和第10章。
本书由合肥工业大学李鑫、邱亚、蒋琳统稿，合肥工业大学陈薇、陈梅、孙伟、赵吉文、孙越，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所高理富编写了部分章节。其中邱亚主要编写了第3章、第7章、第8章、第12章、第13章，蒋琳主要编写了第4章、第5章、第6章和第11章，其余各章主要由李鑫编写。
感谢中国电子科技集团公司第八研究所孙兵高级工程师、安徽皖南电机股份有限公司孙悦高级工程师、中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院田龙刚高级工程师、合肥水泥研究设计院有限公司褚彪博士、原北京电机总厂才家刚高级工程师等对本书提出的建议和意见。感谢合肥工业大学电气与自动化工程学院先进控制技术研究所研究生徐佳红、张亚丽、李松、李俊伟、贾泽峰、解俊哲、侯谋、周雨、刘海军、赵军、康志伟、张晓庆、廖凯文、朱浩宇、侯杨成、王娟、李海、袁文定、张里、项其清、邵军康等在本书编写过程中所做的资料整理等工作。另外，还要感谢书中引注和未曾引注的所有文献作者的辛勤工作。
本书可作为高等学校机器人工程、自动化、智能制造工程等相关专业的教材，也可供从事伺服系统、机器人等领域相关研究的人员参考使用。限于编者水平及现阶段对伺服系统和工业机器人的认知，虽然对书稿进行了反复研究推敲，但难免仍会存在疏漏与不足之处，恳请读者批评指正。
编?者
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