現代電機控制技術（第2版）

內容簡介

本書主要內容包括：三相感應電動機和三相永磁同步電動機矢量控制；三相感應電動機和三相永磁同步電動機直接轉矩控制；無速度感測器控制與智慧型控制。全書採用空間矢量理論，在對各種控制技術進行獨立分析的同時，利用空間矢量理論統一性特點分析和建立了它們之間的聯繫，從中闡述了不同控制技術的控制思想、特想茅囑點及相互關聯。本書深入淺出，力求體現內容的系統性、理論性、先進性和實用性。書中還配有仿真實例、思考題和習題等。本書在第1版的基礎上增加了雙饋感應電機的矢量控制內容，並增加了附錄。

作者簡介

王成元

1943年生於瀋陽，1967 年畢業於哈爾濱工業大學電機專業，現任瀋陽工業大學教授，博士生導師，兼任中國電工技術學會理事，永磁電機專業委員會主任委員，中國機械工業教育協會電機與電器分委員會主任委員。自1979年以來，長期從事電力奔連民電子-rl電機及控制的研究和開發，先後主持完成有關高精度數控工具機伺服驅動電機及其控制等三項國家自然科學基金項目和多項國家、省（部）級科研項目。發表了數十篇學術論文，編著了《異步電動機矢量變換控制原理及套用》。《矢量控制交流伺服驅動電動機》，《交流伺服系統》和《現代電機控制技術》等著作。

夏加寬

1962年生於江蘇泰縣，工學博士、教授、博士生導師。現任瀋陽工業大學電氣工程學院自動化系主任，電氣傳動研究所腳抹墓擔所長。“遼寧省普通高校優秀青年骨幹教師”、“瀋陽市優秀教師”榮譽稱號。長期從事電機與電器、電力電子與電力動、人工智慧與現代運動控制等學科的教學與科研乃匪紙姜工作。承擔並完成國家自然科學基金、國家“863”子課題、遼寧省重大科技攻關項目十餘項。獲遼寧省科技進步二等獎、機械工業部科技進步二等獎、三等獎；瀋陽市科技進步一等獎、二等獎等獎項。出版專著1部，發表論文20餘篇，收入EI檢索3篇；ISTP檢索5篇。申請發明專利3項。實用新型專利5項。

圖書目錄

序

第2版前言

第1版前言

第1章電磁轉矩與空間矢量1

11電磁轉矩1

111磁場與磁能1

112機電能量轉換6

113電磁轉矩的生成10

114電磁轉矩的控制13

12直、交流電機的電磁轉矩14

121直流電機的電磁轉矩14

122三相同步電機的電磁轉矩16

123三相感應電機的電磁轉矩18

13空間矢量20

131定、轉子的磁動勢矢量20

132定、轉子的電流矢量25

133定子電壓矢量27

134定、轉子磁鏈矢量28

14矢量控制33

141電磁轉矩的矢量表達式33

142電磁轉矩的矢量控制35

思考題與習題42

第2章三相感應電動機的矢量控制45

21基於轉子磁場的轉矩控制45

211轉矩控制穩態分析45

212轉矩控制動態分析49

22空間矢量方程53

221ABC軸系矢量方程54

222坐標變換和矢量變換57

223任意同步旋轉MT軸系矢量

方程60

224轉子磁場定向MT軸系矢量

方程61

23基於轉己察鞏子磁場定向的矢量控制系統69

231直接磁場定向70

232間接磁場定向72

233由電壓源逆變器饋電的控制

系統74

234由電流可控電壓源逆變器饋電的

控制系統77

24基於轉子磁場的矢量控制中的幾個

技術問題85

241電動機參數變化對磁場定向和

系統性能的影響廈舉85

242磁路飽和對磁場定向和系統性能

的影響88

25基於轉子磁場定向的矢量控制系統

仿真實例89

26基於氣隙磁場定向的矢量控制92

261基於氣隙磁場的轉矩控制92

262矢量控制方程92

263矢量控制系統95

27基於定子磁場定向的矢量控制97

271基於定子磁場的轉矩控制97

272矢量控制方程97

273矢量控制系統100

28雙饋感應電機的矢量控制102

281基於定子磁場地烏寒定向的矢量

控制102

282矢量控制下的四種運行狀態108

283矢量控制的特點111

284矢量控制系統114

思考題與習題118

第3章三相永磁同步電動機的矢量

控制120

31基於轉子磁場定向的矢量方程120

311轉子結構及物理模型120

312面裝式三相永磁同步電動機的

矢量方程123

313插入式三相永磁同步電動機的

矢量方程126

32基於轉子磁場定向的矢量控制及控制

系統131

321面裝式三相永磁同步電動機的

矢量控制及控制系統131

322插入式三相永磁同步電動機的

矢量控制及控制系統136

33弱磁控制與定子電流的最優控制138

331弱磁控制138

332定子電流的最優控制141

34基於定子磁場定向的矢量控制143

341矢量控制方程144

342矢量控制系統145

35諧波轉矩及轉速波動146

351諧波轉矩146

352諧波轉矩的削弱方法150

36矢量控制系統仿真實例152

思考題與習題154

第4章三相感應電動機的直接轉矩

控制156

41控制原理與控制方式156

411基本原理156

412定子電壓矢量的作用與定子磁鏈

軌跡變化158

42控制系統159

421滯環比較控制159

422定子磁鏈和轉矩估計164

43空間矢量調製166

431多位滯環比較控制166

432預期電壓控制168

44直接轉矩控制與矢量控制的聯繫和

比較170

441直接轉矩控制與轉子磁場矢量

控制170

442直接轉矩控制與定子磁場矢量

控制171

45直接轉矩控制仿真舉例174

思考題與習題176

第5章三相永磁同步電動機的直接

轉矩控制178

51控制原理與控制方式178

511轉矩的生成與控制178

512滯環比較控制與控制系統181

513磁鏈和轉矩估計182

514電動機參數和轉速的影響183

515預期電壓直接轉矩控制184

52最優控制與弱磁控制186

521最大轉矩/電流比控制186

522弱磁控制187

53直接轉矩控制與矢量控制的聯繫與

比較188

531直接轉矩控制與定子磁場矢量

控制188

532直接轉矩控制與轉子磁場矢量

控制189

54直接轉矩控制仿真舉例190

思考題與習題193

第6章無速度感測器控制與智慧型

控制195

61基於數學模型的開環估計195

611三相感應電動機轉速估計195

612三相永磁同步電動機轉子位置

估計197

62模型參考自適應系統198

621參考模型和可調模型199

622自適應律200

623轉子磁鏈和轉速估計系統202

63自適應觀測器203

631狀態估計方程204

632狀態觀測器205

633轉速自適應律206

64擴展卡爾曼濾波209

641結構與原理209

642數學模型210

643狀態估計213

65智慧型控制套用舉例218

651基於神經網路的模型參考自適應

系統218

652模糊神經網路直接轉矩控制222

思考題與習題224

附錄225

附錄A從電磁場角度分析空間矢量及

轉矩生成225

A1磁動勢矢量與電流矢量225

A2電機氣隙內的磁場231

A3磁鏈矢量與轉矩生成233

A4電流矢量與轉矩生成235

A5空間矢量與轉矩控制237

附錄B坐標變換與矢量變換240

B1三相靜止軸系與二相靜止軸系

間的變換240

B2二相靜止軸系與二相旋轉軸系

間的變換242

B3三相靜止軸系與二相旋轉軸系

間的變換243

B4旋轉軸系與旋轉軸系間的變換244

B5靜止軸繫到旋轉軸系變換的意義

的套用244

參考文獻249

現代電機控制技術（第2版）

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