永磁同步電機模型預測控制

《永磁同步電機模型預測控制》是2022年機械工業出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：永磁同步電機模型預測控制
• 作者：張曉光
• 出版時間：2022年4月
• 出版社：機械工業出版社
• ISBN：9787111700005

內容簡介

機械工業出版社本書綜合介紹了模型預測控制的原理與新進展及其在永磁同步電機控制中的套用。主要包括永磁同步電機模型及基礎、常規模型預測控制技術，以及多種永磁同步電機模型預測控制方案。本書打破了常規交流電機模型預測控制的默認規則與理論局限，提出了基於死區電壓矢量的模型預測控制、多級串聯模型預測控制等系統思想，在繼承常規模型預測控制優點的同時有效提升了系統整體控制表現，豐富了模型預測控制的理論體系。

本書可供電機驅動方向的研究人員、研究生以及高年級本科生使用，也可供從事交流電機控制技術研發的工程技術人員參考。

圖書目錄

序

前言

第1章概述1

1.1研究背景及意義1

1.2永磁同步電機控制技術概述2

1.3模型預測控制研究現狀2

1.4本書主要內容4

參考文獻6

第2章三相永磁同步電機數學模型9

2.1三相靜止坐標系下的數學模型10

2.2兩相靜止坐標系下的數學模型11

2.3兩相旋轉坐標系下的數學模型12

2.4本章小結13

參考文獻13

第3章傳統模型預測控制14

3.1模型預測控制簡述14

3.2模型預測電流控制15

3.2.1基本工作原理16

3.2.2控制延時補償16

3.2.3仿真結果17

3.3模型預測轉矩控制19

3.3.1基本控制原理20

3.3.2矢量遴選21

3.3.3仿真結果22

3.3.4實驗結果24

3.4本章小結27

參考文獻27

第4章魯棒模型預測控制30

4.1魯棒模型預測控制策略簡述30

4.2模型參數失配對模型預測控制的影響31

4.3基於參數擾動估計的魯棒模型預測控制34

4.3.1滑模擾動觀測器設計34

4.3.2基於滑模觀測器的模型預測電流控制系統37

4.3.3仿真和實驗結果39

4.4基於增量式模型的魯棒模型預測控制45

4.4.1增量式預測模型45

4.4.2增量式MPCC的參數敏感性分析47

4.4.3基本控制原理49

4.4.4仿真和實驗結果52

4.5基於電流預測誤差的魯棒模型預測控制57

4.5.1電流預測誤差與模型參數間的關係57

4.5.2魯棒雙矢量模型預測電流控制方法62

4.5.3實驗結果67

4.6本章小結70

參考文獻70

第5章模型預測電壓控制72

5.1基於電流無差拍的模型預測電壓控制與電流控制的關係72

5.2基於轉矩磁鏈無差拍的模型預測電壓控制（基於參考電壓追蹤的單矢量MPTC）74

5.2.1轉矩磁鏈無差拍的基本原理74

5.2.2基於轉矩磁鏈無差拍的模型預測電壓控制76

5.2.3實驗結果78

5.3基於轉矩磁鏈無差拍的模型預測電壓控制（基於參考電壓追蹤的雙矢量MPTC）81

5.3.1雙矢量MPTC基本原理82

5.3.2基於參考電壓追蹤誤差的雙矢量MPTC方法84

5.3.3仿真和實驗結果87

5.4本章小結94

參考文獻95

第6章直接速度模型預測控制96

6.1常規模型預測直接速度控制96

6.1.1基本原理97

6.1.2實際套用的問題97

6.2基於電壓選擇的無權重模型預測直接速度控制98

6.2.1基本原理98

6.2.2基於電壓限制圓的模型預測直接速度控制電流限制方法106

6.2.3實驗結果109

6.3基於全參數及負載觀測器的魯棒模型預測直接速度控制116

6.3.1模型預測直接速度控制的基本原理及參數敏感性分析116

6.3.2全參數及負載轉矩觀測器120

6.3.3實驗結果125

6.4本章小結129

參考文獻129

第7章基於死區電壓矢量的模型預測控制131

7.1死區的影響131

7.1.1死區對逆變器輸出電壓的影響131

7.1.2死區電壓矢量及其對模型預測控制的影響132

7.2基於死區電壓矢量的模型預測電流控制方法136

7.2.1電壓矢量選擇136

7.2.2死區電壓矢量判別137

7.2.3死區持續時間的計算138

7.2.4實驗結果140

7.3基於死區電壓矢量的雙矢量模型預測控制142

7.3.1傳統雙矢量模型預測控制143

7.3.2死區效應分析和死區電壓矢量判斷143

7.3.3基於死區電壓矢量的雙矢量模型預測控制148

7.3.4實驗結果156

7.4本章小結160

參考文獻161

第8章兩級和多級串聯模型預測控制162

8.1概述162

8.2兩級串聯模型預測控制163

8.2.1級預測和評估163

8.2.2第二級預測和評估164

8.3多級串聯模型預測控制167

8.3.1每級候選電壓矢量的確定168

8.3.2第m級的預測與評估169

8.4實驗結果170

8.5兩級串聯模型預測轉矩控制176

8.5.1數學模型177

8.5.2模型預測雙轉矩控制177

8.5.3兩級串聯模型預測轉矩控制180

8.5.4實驗結果184

8.6本章小結190

參考文獻190譯者序

原書序言

關於作者

第1章磁路和磁耦合電路1

1.1引言1

1.2相量分析1

1.3磁路7

1.4磁材料的屬性12

1.5靜態磁耦合電路16

1.6靜態磁耦合電路的開路和短路特性23

1.7包含機械運動的磁系統27

1.8小結33

1.9參考文獻34

1.10習題34

第2章機電能量轉換37

2.1引言37

2.2能量守恆關係37

2.3耦合場中的能量42

2.4能量轉換圖解48

2.5電磁力與靜電力50

2.6基本電磁鐵的工作特性55

2.7單相磁阻電機60

2.8相對運動中的繞組65

2.9小結67

2.10習題68

第3章直流電機72

3.1引言72

3.2基本直流電機72

3.3電壓和轉矩方程80

3.4永磁直流電機82

3.5永磁直流電機的動態特性85

3.6恆轉矩和恆功率運行的介紹87

3.7永磁直流電機的時域框圖和狀態方程94

3.8電壓控制簡介97

3.9小結104

3.10參考文獻104

3.11習題104

第4章繞組和旋轉磁動勢106

4.1引言106

4.2繞組106

4.3正弦分布繞組的氣隙磁動勢108

4.4兩極電機的旋轉氣隙磁動勢114

4.5P極電機119

4.6幾種機電傳動裝置簡介124

4.7小結130

4.8習題131

第5章參考坐標系理論簡介134

5.1引言134

5.2背景135

5.3變換方程和變數轉換136

5.4靜止電路變數到任意速參考坐標系的變換138

5.5平衡組合和穩態平衡運行的變數轉換142

5.6幾種參考坐標系下的變數觀察146

5.7三相系統的變換方程150

5.8小結152

5.9參考文獻153

5.10習題153

第6章對稱感應電機155

6.1引言155

6.2兩相感應電機155

6.3電壓方程與繞組電感160

6.4轉矩165

6.5任意參考坐標系下的電壓方程166

……