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序
前言
致谢
符号表
第1章 绪论
 1.1 电机控制系统概述
 1.2 电力电子变换器
  1.2.1 电压源逆变器
  1.2.2 正弦PWM
  1.2.3 空间矢量PWM
 1.3 永磁材料
  1.3.1 特征
  1.3.2 永磁材料的特性
  1.3.3 永磁市场
 1.4 永磁同步电机
  1.4.1 结构
  1.4.2 运行原理及特征
  1.4.3 相似的电机
 1.5 控制系统
  1.5.1 矢量控制
  1.5.2 直接转矩控制
  1.5.3 预测控制
  1.5.4 无差拍控制
  1.5.5 组合控制
  1.5.6 转子位置与速度估计
  1.5.7 电机参数估计
 1.6 小结
 参考文献
第2章 电机建模
 2.1 建模
 2.2 永磁同步电机的物理模型
  2.2.1 电机示意图
  2.2.2 建模假设
 2.3 相变量模型
  2.3.1 相变量参考坐标系
  2.3.2 相变量参考坐标系下的电机方程
 2.4 两相静止轴系模型
  2.4.1 两相静止参考坐标系
  2.4.2 向两相静止参考坐标系的模型变换
 2.5 转子参考坐标系模型
  2.5.1 向转子参考坐标系变换
  2.5.2 转子参考坐标系下的电机方程
 2.6 定子磁链参考坐标系模型
  2.6.1 向定子磁链参考坐标系变换
  2.6.2 定子磁链参考坐标系下的电机方程
 2.7 空间矢量模型
  2.7.1 空间矢量
  2.7.2 空间矢量下的电机方程
 2.8 考虑铁损的电机模型
 2.9 铁心磁饱和
 2.10 表贴式永磁同步电机建模
 2.11 永磁同步电机的动态方程
 2.12 小结
 习题
 参考文献
第3章 矢量控制
 3.1 永磁同步电机的标量控制
 3.2 矢量控制的基础原理
  3.2.1 直流电机控制的特征
  3.2.2 矢量控制的基本原理
  3.2.3 矢量控制下的电机模型
 3.3 带有相电流控制器的转子参考坐标系中的矢量控制
 3.4 带有d-q电流控制器的转子参考坐标系中的矢量控制
  3.4.1 d-q电流控制下的基本矢量控制方案
  3.4.2 解耦电流控制器
 3.5 操作极限和限制方法
  3.5.1 电流极限
  3.5.2 电压极限
 3.6 磁通控制
  3.6.1 最大转矩电流比控制
  3.6.2 最大转矩电压比控制
  3.6.3 单位功率因数控制
  3.6.4 磁通控制模式之间的转换
  3.6.5 电流控制器的饱和
 3.7 定子磁通参考坐标系中的矢量控制
  3.7.1 带有相电流控制器的定子磁通参考坐标系中的矢量控制
  3.7.2 带有x-y电流控制器的定子磁通参考坐标系中的矢量控制
  3.7.3 x-y参考坐标系中的最大转矩电流比控制
  3.7.4 x-y参考坐标系中的最大转矩电压比控制
  3.7.5 x-y参考坐标系中的单位功率因数控制
 3.8 极坐标中的矢量控制
  3.8.1 极坐标系中的基本控制系统
  3.8.2 极坐标系中的最大转矩电流比控制
  3.8.3 极坐标系中的单位功率因数控制
 3.9 损耗最小化控制
  3.9.1 损耗减少的方法
  3.9.2 电气损耗的建模
  3.9.3 离线损耗最小化控制
  3.9.4 损耗最小化控制和最大转矩电流比的混合控制
  3.9.5 在线损耗最小化控制
  3.9.6 连续在线损耗最小化控制
 3.10 小结
 习题
 参考文献
第4章 直接转矩控制
 4.1 直接转矩控制的原理
  4.1.1 转矩偏差与转矩角偏差
  4.1.2 磁链偏差与电压空间矢量的对应
  4.1.3 逆变器电压空间矢量
  4.1.4 直接转矩控制的黄金法则
  4.1.5 磁链幅值变化的限制
 4.2 基本直接转矩控制系统
  4.2.1 滞环控制器
  4.2.2 开关表
  4.2.3 磁链和转矩估计
 4.3 直接转矩控制中的操作极限和限制方法
  4.3.1 电流极限
  4.3.2 电压极限
  4.3.3 磁链极限
 4.4 直接转矩控制中的磁通控制
  4.4.1 最大转矩电流比控制
  4.4.2 高速弱磁
  4.4.3 单位功率因数控制
 4.5 替代磁通控制的直接转矩控制
  4.5.1 带有id控制的直接转矩控制
  4.5.2 带有无功转矩控制的直接转矩控制
 4.6 空间矢量调制直接转矩控制
  4.6.1 静止参考坐标系中带有闭环转矩控制的SVM-DTC
  4.6.2 定子磁通参考坐标系中带有闭环转矩和磁通控制的SVM-DTC
  4.6.3 最佳SVM-DTC
 4.7 损耗最小化直接转矩控制
  4.7.1 离线损耗最小化直接转矩控制
  4.7.2 直接转矩控制下模型搜索损耗最小化控制
 4.8 直接转矩控制和矢量控制的比较
 4.9 小结
 习题
 参考文献
第5章 预测、无差拍和组合控制
 5.1 预测控制
  5.1.1 基于模型的预测控制原理
  5.1.2 永磁同步电机的预测电流控制
  5.1.3 永磁同步电机的预测磁通和转矩控制
 5.2 无差拍控制
  5.2.1 无差拍控制的基本原理
  5.2.2 转矩和磁链的无差拍控制
 5.3 组合控制
  5.3.1 组合控制的共同基础
  5.3.2 永磁同步电机的组合控制
 5.4 小结
 习题
 参考文献
第6章 转子位置和速度估计
 6.1 转子位置估计方法
 6.2 基于反电动势的方法
  6.2.1 两相静止参考坐标系方案
  6.2.2 电机变量方案
 6.3 磁链方法
  6.3.1 集成方案
  6.3.2 低通滤波器方案
  6.3.3 磁链速度估计方案
  6.3.4 转矩角估计方案
 6.4 假设参考坐标系方法
  6.4.1 基于电压的方案
  6.4.2 反电动势方案
  6.4.3 前馈电压方案
 6.5 基于凸极性的方法
  6.5.1 离线方案
  6.5.2 凸极电机的高频信号注入方案
  6.5.3 凸极电机的逆变器开关谐波方案
  6.5.4 隐极电机的高频信号注入方案
 6.6 基于闭环观测器的方法
  6.6.1 状态观测器方案
  6.6.2 隐极电机的扩展卡尔曼滤波方案
  6.6.3 凸极电机的扩展卡尔曼滤波方案
 6.7 小结
 习题
 参考文献
第7章 参数估计
 7.1 电机参数和估计方法
  7.1.1 参数变量
  7.1.2 参数估计方法
 7.2 离线参数估计方法
  7.2.1 测量Rs的直流静止测试
  7.2.2 计算电感的交流静止测试
  7.2.3 测量Rc、Ld和λm的空载测试
  7.2.4 测量Lq和λm的负载测试
  7.2.5 无转子位置的情况下Ld、Lq和λm的测定
  7.2.6 不测量机械损耗的情况下Rc的计算
  7.2.7 矢量控制下电机电感的计算
 7.3 在线参数估计方法
  7.3.1 估计电机电感的闭环观测器
  7.3.2 基于模型参考自适应系统的λm和Rs估计
  7.3.3 基于模型参考自适应系统的电机电感估计
  7.3.4 估计电机电感和Rs的递归最小二乘法
  7.3.5 估计电机电感和λm的递归最小二乘法
  7.3.6 扩展卡尔曼滤波方案
 7.4 小结
 习题
 参考文献
版权
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