異步電機無速度感測器高性能控制技術

《異步電機無速度感測器高性能控制技術》是2015年1月機械工業出版社出版的圖書，作者是張永昌。

基本介紹

• 書名：異步電機無速度感測器高性能控制技術
• 作者：張永昌
• ISBN：978-7-111-48482-0
• 頁數：256
• 定價：59.80
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2015-01
• 裝幀：平裝
• 開本：16
• 叢書名：電力電子新技術系列圖書

內容簡介

無速度感測器技術和閉環高性能控制技術在變頻調速中得到了廣泛研究和套用，是現代交流傳動系統的研究熱點。本書以工業界套用最為廣泛的三相異步電機為對象，深入介紹了無速度感測器和高性能控制技術在異步電機變頻調速系統中的理論研究和實際套用。對異步電機的各種高性能閉環控制策略和速度磁鏈估計方法進行了詳細分析和實驗驗證，包括電機參數自整定、直接矢量控制、間接矢量控制、定子磁場定向控制、直接轉矩控制、間接轉矩控制、開環速度磁鏈估計和速度自適應磁鏈觀測器等。本書中不僅包括理論分析，還給出了詳細的仿真建模和兩電平、三電平逆變器平台上的實驗結果，方便讀者對控制算法進行深入研究和驗證。

本書將理論分析和實踐驗證相結合，既可以作為電力電子與電力傳動專業高年級本科生和研究生的教材，又可供電機控制領域的科研工作者和工業實踐開發人員參考。

目錄

前言

第1章異步電機控制概述1

1.1引言1

1.2電力電子技術的發展3

1.2.1電力電子器件及其發展3

1.2.2電動機控制用功率變換器5

1.2.3PWM技術及發展7

1.3微處理器的發展10

1.4電機控制理論的發展11

1.4.1經典電機控制方法11

1.4.2現代控制理論在電機控制中的套用13

1.4.3電機參數辨識18

1.4.4電機速度和磁鏈觀測20

1.5本書內容24

參考文獻25

第2章異步電機數學模型34

2.1三相靜止坐標系下的電機模型34

2.2參照系理論39

2.2.1引言39

2.2.2靜止參照系和任意參照系之間的變換關係39

2.2.3常用參照系與不同參照系之間的變換41

2.3任意參照系下的電機模型43

2.3.1兩相靜止坐標系下的電機模型43

2.3.2兩相同步坐標系下的電機模型45

2.3.3狀態方程描述46

2.4小結50

參考文獻50

第3章異步電機驅動用電力電子變換器及調製技術51

3.1概述51

3.2兩電平電壓型逆變器及調製技術51

3.2.1兩電平拓撲及工作原理51

3.2.2空間矢量調製技術54

3.3三電平電壓型逆變器與調製技術56

3.3.1三電平拓撲和PWM技術56

3.3.2三電平載波PWM技術58

3.3.3三電平SVPWM技術61

3.3.4三電平SHEPWM技術66

3.4基於同步最佳化脈衝調製的閉環

控制技術86

3.5小結87

參考文獻87

第4章異步電機參數自整定92

4.1引言92

4.2電機參數離線辨識93

4.2.1電機旋轉下的參數辨識93

4.2.2電機靜止下的參數辨識96

4.2.3基於遞推最小二乘法的參數辨識99

4.3電機參數線上辨識110

4.3.1異步電機參數線上辨識數學模型110

4.3.2帶電壓補償的相電壓估算112

4.3.3仿真結果115

4.3.4實驗結果116

4.4小結119

參考文獻120

第5章異步電機矢量控制122

5.1矢量控制基本原理122

5.2電壓解耦控制器125

5.3矢量控制調節器129

5.3.1PI調節器129

5.3.2滑模控制調節器135

5.3.3模糊控制調節器141

5.3.4實驗結果與對比145

5.4小結150

參考文獻150

第6章無速度感測器技術152

6.1開環反電動勢校正法152

6.2閉環速度自適應磁鏈觀測器159

6.2.1龍貝格觀測器160

6.2.2滑模觀測器169

6.2.3擴展卡爾曼濾波觀測器174

6.3閉環觀測器綜合比較181

6.3.1三種觀測器之間的聯繫和區別181

6.3.2三種觀測器的性能比較182

6.4小結183

參考文獻184

第7章三電平高性能異步電機無速度感測器控制185

7.1三電平逆變器——異步電機控制綜述185

7.2基於觀測器的無速度感測器矢量控制187

7.2.1基本原理187

7.2.2實驗結果188

7.3DTC技術綜述199

7.4最佳化矢量表三電平DTC及其無速度感測器運行200

7.4.1DTC基本原理200

7.4.2矢量選擇和切換202

7.4.3仿真結果203

7.4.4實驗結果206

7.5離散空間矢量調製DTC及其無速度感測器運行208

7.5.1基本原理208

7.5.2矢量切換209

7.5.3仿真結果210

7.5.4實驗結果212

7.6固定開關頻率SVMDTC及其無速度感測器運行215

7.6.1基本原理215

7.6.2基於FLC和SMC的新型SVMDTC 215

7.6.3仿真結果216

7.6.4實驗結果218

7.7間接轉矩控制及其無速度感測器運行222

7.7.1基本原理222

7.7.2仿真結果223

7.7.3實驗結果226

7.8無速度感測器高性能電機閉環控制策略分析和比較228

7.8.1原理分析和比較228

7.8.2低速性能和動態性能實驗結果比較230

7.8.3各種閉環控制總結230

7.9小結230

參考文獻231

第8章異步電機高性能變頻器的研製及套用234

8.1無速度感測器通用變頻器研製234

8.1.1控制系統設計234

8.1.2電機起動電流抑制237

8.1.3死區補償237

8.1.4無速度感測器閉環運行239

8.2高性能高效率洗衣機變頻器研製242

8.2.1變頻驅動器硬體設計242

8.2.2變頻驅動器軟體設計244

8.2.3實驗和測試結果250

8.3小結256

參考文獻256