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内容大纲
本书以绕组开路永磁同步电机为控制对象和具体示例，综合介绍了绕组开路电机系统模型预测控制原理与新进展。主要包括绕组开路永磁同步电机模型、常规模型预测控制技术，以及多种绕组开路永磁同步电机模型预测控制方案。本书内容不同于常规绕组开路电机模型预测控制，主要提出了模型预测全转矩控制、四段式模型预测电流控制与时变周期的复合矢量模型预测电流控制等策略，在继承常规模型预测控制优点的同时有效提升了绕组开路电机系统的整体控制表现，丰富了交流电机模型预测控制的理论体系。
本书可供电机驱动方向的研究人员、研究生，以及高年级本科生使用，也可供从事交流电机控制技术研发的工程技术人员参考。 -
作者介绍
张晓光，博士，北方工业大学“毓杰人才”特聘教授，现为电力电子与电气传动北京市工程研究中心主任。曾先后入选北京市“科技新星”、北京市委组织部“青年拔尖人才”、北京市高创计划“青年拔尖人才”；担任国际电气传动与电力电子预测控制会议（PRECEDE 19）技术委员会共同主席、IET Power Electronics期刊编委及Associate Editor、《电工技术学报》交流电机模型预测控制专刊特邀副主编，国家自然科学基金通信评审专家。主要从事交流电机控制及其应用方面的研究工作，主持国家自然科学基金、北京市自然科学基金、企业合作开发项目等20余项，截至2022年2月以第一/通讯作者发表或录用SCI/EI论文70余篇；入选斯坦福大学全球前2%顶尖科学家榜单（2021），获得北京市科学技术三等奖、国际学术期刊Journal of Power Electronics最佳论文奖、国际会议最佳论文奖等奖励5项。 -
目录
前言
第1章 概述
1.1 研究背景
1.2 绕组开路电机系统及其控制策略
1.2.1 绕组开路电机系统分类
1.2.2 绕组开路电机系统控制策略
1.3 本书主要内容
参考文献
第2章 共直流母线型绕组开路永磁同步电机数学模型
2.1 绕组开路电机系统拓扑结构及其特点
2.2 三相静止坐标系下的数学模型
2.3 两相旋转坐标系下的数学模型
2.4 本章小结
参考文献
第3章 单边可控绕组开路永磁同步电机系统及其控制
3.1 单边可控绕组开路永磁同步电机系统简述
3.2 OW-PMSG系统两侧变流器空间电压矢量分析
3.3 基于零序电流抑制的OW-PMSG矢量控制
3.3.1 矢量控制技术
3.3.2 3D-SVPWM控制
3.3.3 仿真和实验结果
3.4 基于零序电流抑制的OW-PMSG模型预测电流控制
3.4.1 OW-PMSG模型预测电流控制
3.4.2 仿真和实验结果
3.5 共直流母线型单边可控OW-PMSG系统改进电流控制
3.5.1 基于零序电流抑制的可控变流器侧三维空间矢量模型预测控制
3.5.2 基于不控整流器侧电压调整的零序电流抑制策略
3.5.3 仿真和实验结果
3.6 本章小结
参考文献
第4章 双边可控绕组开路永磁同步发电机系统模型预测电流控制
4.1 基于零序电流抑制的共直流母线型双边可控OW-PMSG系统模型预测电流控制
4.1.1 OW-PMSG模型预测电流控制
4.1.2 单矢量模型预测电流控制
4.1.3 双矢量模型预测电流控制
4.1.4 仿真和实验结果
4.2 基于三维空间矢量的OW-PMSG系统模型预测电流控制
4.2.1 三维空间电压矢量电流预测控制
4.2.2 基于三维空间电压矢量的改进电流预测控制
4.2.3 基于逆变器矢量分开选择的双矢量电流预测控制
4.2.4 仿真和实验结果
4.3 本章小结
参考文献
第5章 绕组开路永磁同步电机驱动系统模型预测全转矩控制
5.1 绕组开路永磁同步电机模型预测转矩控制
5.1.1 一拍延时补偿
5.1.2 三维空间中的候选电压矢量
5.1.3 确定转矩、磁链和零序电流的参考值
5.1.4 转矩、磁链与零序电流的预测及代价函数构建
5.2 绕组开路永磁同步电机模型预测全转矩控制
5.2.1 全转矩的预测
5.2.2 转矩参考值的确定
5.2.3 全转矩代价函数
5.3 减少计算负荷的矢量划分选择方法
5.3.1 矢量分布空间的划分和参考电压的位置确定
5.3.2 候选电压矢量的确定
5.4 实验结果
5.5 本章小结
参考文献
第6章 绕组开路永磁同步电机驱动系统时变周期复合矢量模型预测电流控制
6.1 模型预测电流控制
6.2 多矢量模型预测电流控制
6.2.1 双矢量模型预测电流控制
6.2.2 三矢量模型预测电流控制
6.3 时变周期的复合矢量模型预测电流控制
6.3.1 参考电压矢量计算和扇区确定
6.3.2 最优电压矢量确定
6.3.3 最优电压矢量的作用时间计算和时变控制周期的确定
6.4 实验结果
6.5 本章小结
参考文献
第7章 绕组开路永磁同步电机四段式模型预测电流控制与改进无差拍预测电流控制
7.1 单边四段式模型预测电流控制方法
7.1.1 逆变器INV2的非零矢量选择和作用时间分配
7.1.2 降低开关频率的矢量优化排序
7.1.3 基于零序电流抑制的零矢量作用时间再分配
7.2 双边四段式模型预测电流控制方法
7.2.1 双逆变器电压参考值分配
7.2.2 双逆变器四段式矢量选择与作用时间分配
7.3 改进无差拍预测电流控制方法
7.3.1 基于参考电压再分配的零序电流抑制
7.3.2 开关频率优化调制
7.3.3 线性调制范围分析
7.4 实验验证
7.4.1 稳态性能实验
7.4.2 开关频率对比实验
7.4.3 动态性能分析
7.5 本章小结
参考文献
第8章 考虑死区影响的绕组开路永磁同步电机系统模型预测电流控制
8.1 OW-PMSM传统单矢量模型预测电流控制
8.2 死区影响分析及死区电压矢量判断
8.2.1 死区影响分析
8.2.2 死区电压矢量判断
8.2.3 死区时间影响分析
8.3 考虑死区影响的绕组开路永磁同步电机模型预测电流控制
8.3.1 双逆变器最优电压矢量选择及死区电压矢量判断
8.3.2 死区时间计算
8.4 实验验证
8.4.1 稳态性能评估
8.4.2 动态性能评估
8.4.3 平均开关频率评估
8.5 本章小结
参考文献
第9章 绕组开路永磁同步电机驱动系统故障诊断策略
9.1 双逆变器拓扑在开关器件开路故障后的工作特性
9.2 开关器件开路故障诊断策略
9.2.1 故障开关器件对的判断
9.2.2 具体故障开关器件的判断
9.2.3 开关器件开路故障的整体诊断策略计算
9.2.4 实验验证
9.3 本章小结
参考文献
第10章 绕组开路永磁同步电机驱动系统二次故障拓扑及其容错控制
10.1 传统一次容错拓扑及其电压矢量
10.2 二次容错拓扑及其电压矢量
10.3 容错控制策略
10.3.1 幅值和相位均重新设计的参考电流
10.3.2 转矩优化策略
10.3.3 无差拍电流容错控制
10.4 二次容错系统输出能力分析
10.4.1 逆变器输出容量分析
10.4.2 绕组开路永磁同步电机输出容量分析
10.5 实验结果
10.5.1 稳态对比
10.5.2 动态对比
10.6 本章小结
参考文献
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