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，*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。
陈亚林 ，南京工业职业技术学院能源与电气工程学院副教授，主攻方向：PLC、电机控制等。多次带队获得高职技能大赛一等奖，以及校级优秀教师称号。陆东明苏州职大 电气系主任。主授课程：液压与气动技术、伺服电机应用技术等。多次带队获得高职技能大赛奖项，以及校级优秀教师称号。
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**式编码器到多圈**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
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