[
-
内容大纲
本书系统地总结了永磁同步电机无位置传感器控制技术的基本原理和最新进展，重点介绍了近30年来该领域全球和作者及其研究团队的研究成果，详细讨论了该领域的许多前沿问题和挑战及其解决方案，并提供了大量的工程应用成功实例。
本书由永磁同步电机无位置传感器控制技术领域的国际著名专家诸自强教授等编写。主要内容包括：永磁同步电机的基本原理和无刷交、直流驱动控制；单三相、双三相、开绕组电机；基于现代控制理论的无位置传感器方法，包括模型参考自适应、滑模观测器、扩展卡尔曼滤波器及模型预测控制；非凸极电机的磁链法和反电动势法，以及凸极电机的有效磁链法和扩展反电动势法；在不同坐标参考系下，根据电流或电压响应的脉振与旋转高频正弦和方波信号注入方法，以及注入信号的幅值和频率选择；基于检测反电动势波形过零点或3次谐波的无位置传感器控制技术；转子初始位置检测；转子极性判断；基频和高频模型中的寄生效应对位置估计的影响及其补偿方案，包括交叉耦合磁饱和、负载效应、电机凸极特性和多重凸极性、逆变器非线性、参数不匹配、参数不对称、信号处理误差等。
对于从事电机及其驱动控制的研究人员，以及从事电动汽车、风力发电机、家用电器和工业自动化的研究人员来说，本书是一本不可多得的佳作。针对永磁同步电机无位置传感器控制技术领域的基本原理、实例、挑战及其实际解决方案，本书是目前最全面、最系统、最深入浅出的一本参考书。 -
作者介绍
-
目录
中文版序
原著前言
原著作者
符号表
缩写
第1章 概述
1.1 引言
1.2 永磁电机
1.2.1 拓扑结构
1.2.2 驱动系统
1.3 永磁无刷交流电机（永磁同步电机）驱动的基本原理
1.3.1 数学模型
1.3.2 控制策略
1.4 永磁无刷直流电机驱动的基本原理
1.4.1 数学模型
1.4.2 控制策略
1.5 永磁无刷直流电机与永磁无刷交流电机驱动的比较
1.5.1 方波反电动势电机
1.5.2 正弦波反电动势电机
1.6 无位置传感器控制技术及其应用
1.6.1 分类
1.6.2 应用
1.7 本书范围
参考文献
第2章 基于基波模型的无位置传感器控制
2.1 引言
2.2 磁链法
2.2.1 用于非凸极永磁同步电机的磁链法
2.2.2 用于凸极永磁同步电机的有效磁链法
2.3 反电动势法
2.3.1 用于非凸极永磁同步电机的反电动势法
2.3.2 用于凸极永磁同步电机的扩展反电动势法
2.4 方法比较
2.4.1 反电动势法和磁链法
2.4.2 扩展反电动势法和有效磁链法
2.5 位置观测器
2.5.1 反正切函数法
2.5.2 锁相环
2.5.3 简化扩展卡尔曼滤波器
2.5.4 仿真结果
2.6 总结
参考文献
第3章 基于基波模型的无位置传感器控制——常见问题与解决方案
3.1 引言
3.2 积分和滤波
3.2.1 初值
3.2.2 漂移
3.2.3 延迟
3.3 反电动势及电流谐波
3.3.1 反电动势谐波的影响
3.3.2 电流谐波的影响
3.4 交叉饱和
3.4.1 对位置估计的影响
3.4.2 考虑交叉饱和的无位置传感器控制
3.5 参数不匹配
3.5.1 对位置估计的影响
3.5.2 参数不匹配下的位置校正方法
3.6 参数不对称
3.6.1 不对称数学建模
3.6.2 对位置估计的影响
3.6.3 谐波的抑制策略
3.7 适用于低速位置估计的电压和电流模型
3.7.1 基于反电动势模型的无位置传感器控制
3.7.2 基于磁链的无位置传感器控制
3.8 总结
参考文献
第4章 基于凸极的无位置传感器控制
4.1 引言
4.2 永磁电机高频模型
4.2.1 同步旋转坐标系
4.2.2 估计同步旋转坐标系
4.2.3 静止坐标系
4.3 基于估计同步旋转坐标系的高频信号注入
4.3.1 脉振正弦信号
4.3.2 脉振方波信号
4.4 基于静止坐标系的高频信号注入
4.4.1 旋转正弦信号注入
4.4.2 脉振正弦信号
4.4.3 脉振方波信号
4.5 位置观测器
4.5.1 基本结构
4.5.2 低通滤波器的影响
4.5.3 误差收敛分析
4.6 其他方法
4.6.1 瞬时电压矢量注入法
4.6.2 PWM激励法
4.7 总结
参考文献
第5章 基于凸极的无位置传感器控制——常见问题与解决方案
5.1 引言
5.2 交叉饱和
5.2.1 对位置估计的影响
5.2.2 补偿策略
5.3 电机凸极特性和负载效应
5.3.1 电机凸极特性
5.3.2 电机凸极圆
5.4 多重凸极效应
5.5 参数不对称
5.5.1 基于电感不对称的高频模型
5.5.2 电感不对称导致的位置误差抑制
5.5.3 实验结果
5.6 逆变器非线性效应
5.6.1 产生机理
5.6.2 高频电压畸变
5.6.3 高频电流畸变
5.6.4 补偿策略
5.7 信号处理延迟
5.8 注入电压幅值与频率的选取
5.8.1 A/D转换量化误差
5.8.2 无位置传感器控制安全工作区
5.8.3 实验结果
5.8.4 无位置传感器控制效果
5.8.5 伪随机信号注入选取
5.9 高低速切换策略
5.10 总结
参考文献
第6章 基于零序电压凸极追踪的无位置传感器控制
6.1 引言
6.2 旋转正弦信号注入
6.2.1 零序电压模型
6.2.2 信号解耦
6.3 传统脉振正弦信号注入
6.4 反向旋转脉振正弦信号注入
6.4.1 反向旋转信号注入
6.4.2 信号解耦
6.4.3 交叉饱和效应
6.4.4 实验结果
6.5 传统脉振方波信号注入
6.6 反向旋转脉振方波信号注入
6.6.1 反向旋转信号注入
6.6.2 信号解耦
6.6.3 交叉饱和效应
6.6.4 实验结果
6.7 总结
参考文献
第7章 双三相永磁同步电机与开绕组永磁同步电机无位置传感器控制
7.1 引言
7.2 双三相永磁同步电机
7.2.1 数学模型
7.2.2 基于电流响应的高频注入无位置传感器控制
7.2.3 基于电压响应的高频注入无位置传感器控制
7.2.4 基于基波模型的无位置传感器控制
7.2.5 基于3次谐波反电动势的无位置传感器控制
7.3 开绕组永磁同步电机
7.3.1 数学模型
7.3.2 基于相移的开绕组永磁同步电机SVPWM
7.3.3 基于零序电流的无位置传感器控制策略
7.3.4 基于零序电压的非参数化无位置传感器控制策略
7.4 总结
参考文献
第8章 转子极性判断
8.1 引言
8.2 双电压脉冲注入法
8.3 d轴电流注入法
8.3.1 高频电流响应
8.3.2 高频零序电压响应
8.42 次谐波法
8.4.1 数学模型
8.4.2 高频电流响应
8.4.3 高频零序电压响应
8.4.4 实验结果
8.5 总结
参考文献
第9章 转子初始位置估计
9.1 引言
9.2 磁饱和效应
9.3 基于三相电流检测的电压脉冲注入法
9.3.1 脉冲激励策略
9.3.2 电流响应模型
9.3.3 初始位置估计
9.4 改进的基于三相电流检测的电压脉冲注入法
9.4.1 三相电流响应的利用
9.4.2 脉冲注入序列
9.4.3 边界检测策略
9.4.4 实验结果
9.5 基于直流母线电压的脉冲注入方法
9.5.1 直流母线电压波动的利用
9.5.2 脉冲注入
9.5.3 实验结果
9.6 电压脉冲的选取
9.6.1 持续时间的选取
9.6.2 幅值的选取
9.6.3 实验结果
9.7 高频信号注入法
9.7.1 三相高频电流幅值
9.7.2 扇区检测
9.7.3 实验结果
9.8 总结
参考文献
第10章 永磁无刷直流电机的过零点检测法无位置传感器控制
10.1 引言
10.2 过零点检测原理
10.2.1 数学模型
10.2.2 典型电流波形
10.2.3 永磁无刷直流电机的无位置传感器控制
10.3 基于PWM的过零点检测
10.3.1 PWM方法
10.3.2 反电动势的测量
10.4 过零点偏差及解决方案
10.4.1 电机参数不对称引起的水平偏差
10.4.2 RVD电阻容差引起的垂直偏差
10.4.3 自适应阈值校正策略
10.4.4 实验结果
10.5 续流角
10.5.1 PWM方法
10.5.2 无位置传感器控制安全工作区
10.5.3 电阻和电感
10.5.4 直流母线电压
10.5.5 PWM占空比
10.6 电机设计的影响
10.7 总结
参考文献
第11章 基于3次谐波反电动势的无位置传感器控制
11.1 引言
11.2 检测方法
11.2.1 3次谐波反电动势
11.2.2 虚拟3次谐波反电动势
11.3 永磁无刷直流电机控制
11.3.1 无PWM
11.3.2 有PWM
11.4 永磁无刷交流电机（永磁同步电机）控制
11.4.1 基于积分法的转子位置估计方法
11.4.2 基于过零点校正的转子位置估计方法
11.4.3 基于连续信号的转子位置估计方法
11.4.4 实验结果
11.5 双三相永磁同步电机的位置估计
11.5.1 基于3次谐波磁链的位置估计
11.5.2 基于3次谐波反电动势的位置估计
11.5.3 实验结果
11.6 3次谐波反电动势检测法的常见问题
11.6.1 中性线的要求
11.6.2 3次谐波反电动势的缺失
11.6.3 转子凸极性
11.6.4 三相不平衡
11.7 虚拟3次谐波反电动势检测法的常见问题
11.7.1 参数不对称下的过零点检测
11.7.2 参数不对称下的换向误差
11.7.3 换向误差的相位补偿
11.7.4 实验结果
11.8 总结
参考文献
第12章 现代控制理论的应用
12.1 引言
12.2 模型参考自适应系统
12.2.1 基本原理
12.2.2 基于电流模型的观测器
12.2.3 基于电压模型的观测器
12.2.4 简化电压模型观测器
12.3 滑模观测器
12.3.1 基本原理
12.3.2 传统滑模观测器
12.3.3 抖动问题及解决方案
12.4 扩展卡尔曼滤波器
12.4.1 基本原理
12.4.2 永磁同步电机的简化模型
12.4.3 全阶扩展卡尔曼滤波器
12.4.4 降阶扩展卡尔曼滤波器
12.4.5 参数调节
12.5 模型预测控制
12.5.1 电流预测控制
12.5.2 基于无差拍求解的电流预测控制
12.5.3 高频注入无位置传感器控制
12.6 总结
参考文献
附录
附录A 转速估计
A.1 基于转子位置的转速估计
A.2 基于电机模型的转速估计
A.3 混合转速估计
参考文献
附录B 样机与实验平台
B.1 永磁无刷交流电机驱动系统
B.2 永磁无刷直流电机驱动系统
同类热销排行榜
- C语言与程序设计教程(高等学校计算机类十二五规划教材)16
- 电机与拖动基础(教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会规划工程应用型自动化专业系列教材)13.48
- 传感器与检测技术(第2版高职高专电子信息类系列教材)13.6
- ASP.NET项目开发实战(高职高专计算机项目任务驱动模式教材)15.2
- Access数据库实用教程(第2版十二五职业教育国家规划教材)14.72
- 信号与系统(第3版下普通高等教育九五国家级重点教材)15.08
- 电气控制与PLC(普通高等教育十二五电气信息类规划教材)17.2
- 数字电子技术基础(第2版)17.36
- VB程序设计及应用(第3版十二五职业教育国家规划教材)14.32
- Java Web从入门到精通(附光盘)/软件开发视频大讲堂27.92
推荐书目
-
孩子你慢慢来/人生三书 华人世界率性犀利的一枝笔，龙应台独家授权《孩子你慢慢来》20周年经典新版。她的《...
-
时间简史(插图版) 相对论、黑洞、弯曲空间……这些词给我们的感觉是艰深、晦涩、难以理解而且与我们的...
-
本质(精) 改革开放40年，恰如一部四部曲的年代大戏。技术突变、产品迭代、产业升级、资本对接...