永磁同步電機(jī)的建模與控制

定　價(jià)：￥118.00

作　者：	[伊朗] 薩迪·瓦茲-扎德
出版社：	機(jī)械工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111708711	出版時(shí)間：	2022-08-01	包裝：	平裝-膠訂
開(kāi)本：	16開(kāi)	頁(yè)數(shù)：		字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　隨著越來(lái)越多的研究人員和工程師涉足這一領(lǐng)域，對(duì)永磁同步電機(jī)整體控制的處理需求日益增長(zhǎng)?！队来磐诫姍C(jī)的建模與控制》是作者過(guò)去25年學(xué)習(xí)、研究和教學(xué)的結(jié)晶，通過(guò)廣泛、詳細(xì)和深刻的方式介紹了永磁同步電機(jī)控制技術(shù)，從而滿(mǎn)足了上述需求。作者嘗試對(duì)永磁同步電機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一的建模，用于所有主要參考坐標(biāo)系的控制應(yīng)用，同時(shí)，考慮銅損和鐵損、磁飽和、退磁等。然后，根據(jù)主要控制方法對(duì)永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)，包括矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制、預(yù)測(cè)控制、無(wú)差拍控制和組合控制等。在考慮電機(jī)和逆變器約束的各種參考坐標(biāo)系的主要控制方法下，通過(guò)補(bǔ)充控制手段實(shí)現(xiàn)電機(jī)的各種運(yùn)行模式，包括MTPA、MTPV、單位功率因數(shù)和zui小損耗。此外，還研究了各種位置和速度估計(jì)方案及無(wú)傳感器控制系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)其特點(diǎn)和局限性。末尾，提出了幾種離線(xiàn)和在線(xiàn)方案對(duì)電機(jī)主要參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)和估計(jì)，并將其整合到電機(jī)控制系統(tǒng)中。章末習(xí)題的設(shè)計(jì)旨在作為一個(gè)補(bǔ)充資源，用于理解所介紹材料的各個(gè)方面，使《永磁同步電機(jī)的建模與控制》更適合成為大學(xué)生使用的教材。重要的經(jīng)典著作，以及永磁同步電機(jī)控制的重大發(fā)展，還在章節(jié)末尾以參考文獻(xiàn)的形式列出，以服務(wù)于該領(lǐng)域的研究人員?！队来磐诫姍C(jī)的建模與控制》連貫地研究了大約70個(gè)控制和估計(jì)系統(tǒng)，從而相當(dāng)全面地描述了永磁同步電機(jī)控制技術(shù)。《永磁同步電機(jī)的建模與控制》適合具有電機(jī)、電力電子和控制基礎(chǔ)背景的研究生、學(xué)者和工程師閱讀。

作者簡(jiǎn)介

　　Sadegh Vaez-Zadeh在加拿大金斯頓的女王大學(xué)獲得碩士和博士學(xué)位。他是德黑蘭大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院先進(jìn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室的教授和主任。在過(guò)去的20年里，他感興趣的研究領(lǐng)域是電機(jī)控制。Vaez-Zadeh是多個(gè)期刊的編輯，包括IEEE能源轉(zhuǎn)換匯刊。他因在電機(jī)控制領(lǐng)域的貢獻(xiàn)而獲得了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)和國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng)。

圖書(shū)目錄

序
前言
致謝
符號(hào)表
第1章緒論1
1.1電機(jī)控制系統(tǒng)概述1
1.2電力電子變換器2
1.2.1電壓源逆變器3
1.2.2正弦PWM 4
1.2.3空間矢量PWM5
1.3永磁材料6
1.3.1特征6
1.3.2永磁材料的特性9
1.3.3永磁市場(chǎng)11
1.4永磁同步電機(jī)14
1.4.1結(jié)構(gòu)16
1.4.2運(yùn)行原理及特征20
1.4.3相似的電機(jī)22
1.5控制系統(tǒng) 22
1.5.1矢量控制23
1.5.2直接轉(zhuǎn)矩控制23
1.5.3預(yù)測(cè)控制24
1.5.4無(wú)差拍控制24
1.5.5組合控制25
1.5.6轉(zhuǎn)子位置與速度估計(jì)25
1.5.7電機(jī)參數(shù)估計(jì)26
1.6小結(jié)26
參考文獻(xiàn)27
第2章電機(jī)建模31
2.1建模31
2.2永磁同步電機(jī)的物理模型32
2.2.1電機(jī)示意圖32
2.2.2建模假設(shè)33
2.3相變量模型34
2.3.1相變量參考坐標(biāo)系35
2.3.2相變量參考坐標(biāo)系下的電機(jī)方程35
2.4兩相靜止軸系模型 38
2.4.1兩相靜止參考坐標(biāo)系38
2.4.2向兩相靜止參考坐標(biāo)系的模型變換39
2.5轉(zhuǎn)子參考坐標(biāo)系模型42
2.5.1向轉(zhuǎn)子參考坐標(biāo)系變換42
2.5.2轉(zhuǎn)子參考坐標(biāo)系下的電機(jī)方程44
2.6定子磁鏈參考坐標(biāo)系模型49
2.6.1向定子磁鏈參考坐標(biāo)系變換49
2.6.2定子磁鏈參考坐標(biāo)系下的電機(jī)方程50
2.7空間矢量模型52
2.7.1空間矢量52
2.7.2空間矢量下的電機(jī)方程53
2.8考慮鐵損的電機(jī)模型58
2.9鐵心磁飽和60
2.10表貼式永磁同步電機(jī)建模61
2.11永磁同步電機(jī)的動(dòng)態(tài)方程62
2.12小結(jié)63
習(xí)題 63
參考文獻(xiàn)65
第3章矢量控制69
3.1永磁同步電機(jī)的標(biāo)量控制69
3.2矢量控制的基礎(chǔ)原理72
3.2.1直流電機(jī)控制的特征73
3.2.2矢量控制的基本原理73
3.2.3矢量控制下的電機(jī)模型75
3.3帶有相電流控制器的轉(zhuǎn)子參考坐標(biāo)系中的矢量控制76
3.4帶有d-q電流控制器的轉(zhuǎn)子參考坐標(biāo)系中的矢量控制78
3.4.1 d-q電流控制下的基本矢量控制方案78
3.4.2解耦電流控制器79
3.5操作極限和限制方法81
3.5.1電流極限81
3.5.2電壓極限83
3.6磁通控制84
3.6.1大轉(zhuǎn)矩電流比控制85
3.6.2大轉(zhuǎn)矩電壓比控制89
3.6.3單位功率因數(shù)控制90
3.6.4磁通控制模式之間的轉(zhuǎn)換91
3.6.5電流控制器的飽和93
3.7定子磁通參考坐標(biāo)系中的矢量控制95
3.7.1帶有相電流控制器的定子磁通參考坐標(biāo)系中的矢量控制95
3.7.2帶有x-y電流控制器的定子磁通參考坐標(biāo)系中的矢量控制96
3.7.3 x-y參考坐標(biāo)系中的大轉(zhuǎn)矩電流比控制98
3.7.4 x-y參考坐標(biāo)系中的大轉(zhuǎn)矩電壓比控制98
3.7.5 x-y參考坐標(biāo)系中的單位功率因數(shù)控制99
3.8極坐標(biāo)中的矢量控制99
3.8.1極坐標(biāo)系中的基本控制系統(tǒng)100
3.8.2極坐標(biāo)系中的大轉(zhuǎn)矩電流比控制100
3.8.3極坐標(biāo)系中的單位功率因數(shù)控制101
3.9損耗小化控制103
3.9.1損耗減少的方法103
3.9.2電氣損耗的建模104
3.9.3離線(xiàn)損耗小化控制106
3.9.4損耗小化控制和大轉(zhuǎn)矩電流比的混合控制107
3.9.5在線(xiàn)損耗小化控制108
3.9.6連續(xù)在線(xiàn)損耗小化控制113
3.10小結(jié)117
習(xí)題 117
參考文獻(xiàn)118
第4章直接轉(zhuǎn)矩控制125
4.1直接轉(zhuǎn)矩控制的原理125
4.1.1轉(zhuǎn)矩偏差與轉(zhuǎn)矩角偏差125
4.1.2磁鏈偏差與電壓空間矢量的對(duì)應(yīng)127
4.1.3逆變器電壓空間矢量128
4.1.4直接轉(zhuǎn)矩控制的黃金法則129
4.1.5磁鏈幅值變化的限制131
4.2 基本直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)132
4.2.1滯環(huán)控制器132
4.2.2開(kāi)關(guān)表134
4.2.3磁鏈和轉(zhuǎn)矩估計(jì)134
4.3直接轉(zhuǎn)矩控制中的操作極限和限制方法135
4.3.1電流極限135
4.3.2電壓極限136
4.3.3磁鏈極限136
4.4直接轉(zhuǎn)矩控制中的磁通控制138
4.4.1大轉(zhuǎn)矩電流比控制138
4.4.2高速弱磁139
4.4.3單位功率因數(shù)控制140
4.5替代磁通控制的直接轉(zhuǎn)矩控制141
4.5.1帶有id控制的直接轉(zhuǎn)矩控制141
4.5.2帶有無(wú)功轉(zhuǎn)矩控制的直接轉(zhuǎn)矩控制142
4.6空間矢量調(diào)制直接轉(zhuǎn)矩控制143
4.6.1靜止參考坐標(biāo)系中帶有閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制的SVM-DTC 144
4.6.2定子磁通參考坐標(biāo)系中帶有閉環(huán)轉(zhuǎn)矩和磁通控制的SVM-DTC 145
4.6.3佳SVM-DTC 146
4.7損耗小化直接轉(zhuǎn)矩控制152
4.7.1離線(xiàn)損耗小化直接轉(zhuǎn)矩控制152
4.7.2直接轉(zhuǎn)矩控制下模型搜索損耗小化控制157
4.8直接轉(zhuǎn)矩控制和矢量控制的比較166
4.9小結(jié)168
習(xí)題168
參考文獻(xiàn)169
第5章預(yù)測(cè)、無(wú)差拍和組合控制174
5.1預(yù)測(cè)控制174
5.1.1基于模型的預(yù)測(cè)控制原理175
5.1.2永磁同步電機(jī)的預(yù)測(cè)電流控制177
5.1.3永磁同步電機(jī)的預(yù)測(cè)磁通和轉(zhuǎn)矩控制179
5.2無(wú)差拍控制180
5.2.1無(wú)差拍控制的基本原理181
5.2.2轉(zhuǎn)矩和磁鏈的無(wú)差拍控制182
5.3組合控制185
5.3.1組合控制的共同基礎(chǔ)186
5.3.2永磁同步電機(jī)的組合控制189
5.4小結(jié)191
習(xí)題 192
參考文獻(xiàn)192
第6章轉(zhuǎn)子位置和速度估計(jì)199
6.1轉(zhuǎn)子位置估計(jì)方法199
6.2基于反電動(dòng)勢(shì)的方法202
6.2.1兩相靜止參考坐標(biāo)系方案202
6.2.2電機(jī)變量方案203
6.3磁鏈方法203
6.3.1集成方案203
6.3.2低通濾波器方案204
6.3.3磁鏈速度估計(jì)方案205
6.3.4轉(zhuǎn)矩角估計(jì)方案206
6.4假設(shè)參考坐標(biāo)系方法206
6.4.1基于電壓的方案206
6.4.2反電動(dòng)勢(shì)方案208
6.4.3前饋電壓方案209
6.5基于凸極性的方法211
6.5.1離線(xiàn)方案211
6.5.2凸極電機(jī)的高頻信號(hào)注入方案213
6.5.3凸極電機(jī)的逆變器開(kāi)關(guān)諧波方案214
6.5.4隱極電機(jī)的高頻信號(hào)注入方案217
6.6基于閉環(huán)觀測(cè)器的方法221
6.6.1狀態(tài)