第1章
伺服系统概述
伺服驱动器发展史 · 系统组成（电机/编码器/驱动器） · 工业自动化应用场景
基础概念
第2章
伺服驱动器硬件架构
主控芯片选型(DSP/FPGA/ARM) · 功率驱动(IGBT/IPM) · 电流采样 · 编码器接口
硬件电路
第3章
伺服驱动器软件架构
RTOS选型 · 任务划分与优先级 · 中断服务 · 通信协议栈(EtherCAT/CANopen)
软件RTOS
第4章
伺服电机数学模型
PMSM模型 · Clark/Park变换 · 电压/磁链方程 · 转矩与运动方程
数学PMSM
第5章
矢量控制原理
三环控制结构 · PI参数整定 · 前馈补偿 · 弱磁控制策略
控制矢量
第6章
电流环设计
带宽设计 · PI参数计算 · 采样延迟补偿 · 死区效应与补偿
电流环补偿
第7章
速度环设计
带宽设计 · PI参数计算 · 速度观测器 · 加速度前馈
速度环观测器
第8章
位置环设计
带宽设计 · P/PI选择 · 位置规划(T/S曲线) · 电子齿轮/凸轮
位置环规划
第9章
伺服驱动器故障分类
硬件故障(过流/过压/过温/编码器) · 软件故障 · 通信故障
故障分类
第10章
故障诊断方法(一)
阈值检测 · 滞环比较器 · 故障标志位管理 · 故障码分级
诊断阈值
第11章
故障诊断方法(二)
基于模型诊断 · 状态观测器 · 残差生成 · 自适应阈值
模型观测器
第12章
故障诊断方法(三)
FFT/小波分析 · 特征提取 · SVM/决策树分类器
信号机器学习
第13章
过流故障诊断
原因分析(相间短路/IGBT直通) · 硬件保护电路 · 软件过流处理
过流保护
第14章
过压/欠压故障诊断
母线电压检测 · 过压(制动回馈) · 欠压(电网波动) · 软件保护
过压欠压
第15章
过温故障诊断
温度传感器(NTC/PTC) · 热模型 · 温升预测 · 降额与风扇控制
过温热管理
第16章
编码器故障诊断
增量式/绝对式 · 信号质量检测 · 断线检测 · 位置跳变检测
编码器信号
第17章
通信故障诊断
EtherCAT状态机 · 数据链路层诊断 · 心跳检测 · 冗余通信
通信EtherCAT
第18章
自整定算法概述
目的与意义 · 离线vs在线 · 自整定流程 · 评价指标
自整定概述
第19章
电机参数辨识(一)
定子电阻辨识(直流注入) · 电感辨识(高频注入) · 反电动势常数
参数辨识电阻
第20章
电机参数辨识(二)
转动惯量辨识(加减速) · 摩擦力矩辨识 · 负载转矩观测器
惯量摩擦
第21章
电流环自整定
带宽自动搜索 · PI参数自动计算 · 阶跃响应测试 · 结果验证
电流环自整定
第22章
速度环自整定
带宽自动搜索 · PI参数自动计算 · 阶跃响应 · 抗扰动测试
速度环自整定
第23章
位置环自整定
增益自动搜索 · 前馈系数计算 · 跟踪误差测试 · 结果验证
位置环自整定
第24章
振动抑制算法
陷波滤波器设计 · 低通滤波 · 振动频率检测 · 自适应陷波
振动滤波器
第25章
摩擦补偿算法
库仑/Stribeck模型 · 摩擦前馈补偿 · 自适应摩擦补偿
摩擦补偿
第26章
惯量辨识与补偿
在线惯量辨识(递推最小二乘) · 惯量比计算 · 速度环增益调整
惯量RLS
第27章
自整定流程集成
一键自整定 · 步骤顺序 · 结果保存/加载 · 失败处理
集成流程
第28章
故障诊断系统集成
故障记录与日志 · 波形捕获 · 远程诊断与维护
系统日志
第29章
伺服驱动器调试工具
上位机软件(参数/波形/故障) · 示波器/逻辑分析仪 · 调试技巧
调试工具
第30章
综合案例与实践
典型故障案例分析 · 自整定效果对比 · 课程总结与展望
案例实践