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永磁同步電機無位置傳感器控制 版權信息
- ISBN：9787111767602
- 條形碼：9787111767602 ; 978-7-111-76760-2
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
永磁同步電機無位置傳感器控制 本書特色
英國皇家工程院院士諸自強教授是享譽國內外的電機領域大家，他為我國電機領域的產業進步、人才培養和學術發展都做出了非常卓越的貢獻。這本書是諸院士作為一作的首作，也是他在永磁同步電機無位置傳感器控制領域多年研究的成果結晶。為了讓國內讀者讀到*準確的內容，諸院士率其已博士的謝菲爾德大學博士天團，親自翻譯。本書無論內容還是翻譯，都會超乎您的想象，強烈推薦給每一個從事電機研究或工作的您。后面還有諸院士佳作正在引進中，敬請期待。
永磁同步電機無位置傳感器控制 內容簡介
本書系統地總結了永磁同步電機無位置傳感器控制技術的基本原理和*新進展，重點介紹了近30年來該領域全球和作者及其研究團隊的研究成果，詳細討論了該領域的許多前沿問題和挑戰及其解決方案，并提供了大量的工程應用成功實例。 本書由永磁同步電機無位置傳感器控制技術領域的國際著名專家諸自強教授等編寫。主要內容包括：永磁同步電機的基本原理和無刷交、直流驅動控制；單三相、雙三相、開繞組電機；基于現代控制理論的無位置傳感器方法，包括模型參考自適應、滑模觀測器、擴展卡爾曼濾波器及模型預測控制；非凸極電機的磁鏈法和反電動勢法，以及凸極電機的有效磁鏈法和擴展反電動勢法；在不同坐標參考系下，根據電流或電壓響應的脈振與旋轉高頻正弦和方波信號注入方法，以及注入信號的幅值和頻率選擇；基于檢測反電動勢波形過零點或3次諧波的無位置傳感器控制技術；轉子初始位置檢測；轉子極性判斷；基頻和高頻模型中的寄生效應對位置估計的影響及其補償方案，包括交叉耦合磁飽和、負載效應、電機凸極特性和多重凸極性、逆變器非線性、參數不匹配、參數不對稱、信號處理誤差等。 對于從事電機及其驅動控制的研究人員，以及從事電動汽車、風力發電機、家用電器和工業自動化的研究人員來說，本書是一本不可多得的佳作。針對永磁同步電機無位置傳感器控制技術領域的基本原理、實例、挑戰及其實際解決方案，本書是目前*全面、*系統、*深入淺出的一本參考書。
永磁同步電機無位置傳感器控制永磁同步電機無位置傳感器控制 前言
原 著 前 言
永磁同步電機驅動系統，包括永磁無刷交流和無刷直流驅動，具有高效率和高轉矩密度等優點。高性能的永磁無刷交流或直流驅動系統都需要精確的轉子位置信息，通常由轉子位置傳感器得到，譬如旋轉變壓器、編碼器或者霍爾傳感器。不過，這些傳感器不但增加了系統的尺寸和成本，同時降低了可靠性，特別是在惡劣的環境里。因此，一般希望能用基于軟件算法的無轉子位置傳感器技術來代替物理的轉子位置傳感器。
本書系統深入地描述了永磁同步電機的各種無位置傳感器控制技術，介紹了全球*新的研究成果和謝菲爾德大學研發的許多新技術。本書的內容覆蓋面非常廣泛（讀者可以參見圖1.22），既包括了基本原理，又包括了前沿技術，同時給出了各種技術挑戰和實際解決方案。
永磁同步電機無位置傳感器控制 目錄
目錄
中文版序
原著前言
原著作者
符號表
縮寫
第1章概述
1.1引言
1.2永磁電機
1.2.1拓撲結構
1.2.2驅動系統
1.3永磁無刷交流電機（永磁同步電機）驅動的基本原理
1.3.1數學模型
1.3.2控制策略
1.4永磁無刷直流電機驅動的基本原理
1.4.1數學模型
1.4.2控制策略
1.5永磁無刷直流電機與永磁無刷交流電機驅動的比較
1.5.1方波反電動勢電機
1.5.2正弦波反電動勢電機
1.6無位置傳感器控制技術及其應用
1.6.1分類
1.6.2應用
1.7本書范圍
參考文獻
第2章基于基波模型的無位置傳感器控制
2.1引言
2.2磁鏈法
2.2.1用于非凸極永磁同步電機的磁鏈法
2.2.2用于凸極永磁同步電機的有效磁鏈法
2.3反電動勢法
2.3.1用于非凸極永磁同步電機的反電動勢法
2.3.2用于凸極永磁同步電機的擴展反電動勢法
2.4方法比較
2.4.1反電動勢法和磁鏈法
2.4.2擴展反電動勢法和有效磁鏈法
2.5位置觀測器
2.5.1反正切函數法
2.5.2鎖相環
2.5.3簡化擴展卡爾曼濾波器
2.5.4仿真結果
2.6總結
參考文獻
第3章基于基波模型的無位置傳感器控制——常見問題與解決方案
3.1引言
3.2積分和濾波
3.2.1初值
3.2.2漂移
3.2.3延遲
3.3反電動勢及電流諧波
3.3.1反電動勢諧波的影響
3.3.2電流諧波的影響
3.4交叉飽和
3.4.1對位置估計的影響
3.4.2考慮交叉飽和的無位置傳感器控制
3.5參數不匹配
3.5.1對位置估計的影響
3.5.2參數不匹配下的位置校正方法
3.6參數不對稱
3.6.1不對稱數學建模
3.6.2對位置估計的影響
ⅩⅪ
ⅩⅫ
3.6.3諧波的抑制策略
3.7適用于低速位置估計的電壓和電流模型
3.7.1基于反電動勢模型的無位置傳感器控制
3.7.2基于磁鏈的無位置傳感器控制
3.8總結
參考文獻
第4章基于凸極的無位置傳感器控制
4.1引言
4.2永磁電機高頻模型
4.2.1同步旋轉坐標系
4.2.2估計同步旋轉坐標系
4.2.3靜止坐標系
4.3基于估計同步旋轉坐標系的高頻信號注入
4.3.1脈振正弦信號
4.3.2脈振方波信號
4.4基于靜止坐標系的高頻信號注入
4.4.1旋轉正弦信號注入
4.4.2脈振正弦信號
4.4.3脈振方波信號
4.5位置觀測器
4.5.1基本結構
4.5.2低通濾波器的影響
4.5.3誤差收斂分析
4.6其他方法
4.6.1瞬時電壓矢量注入法
4.6.2PWM激勵法
4.7總結
參考文獻
第5章基于凸極的無位置傳感器控制——常見問題與解決方案
5.1引言
5.2交叉飽和
5.2.1對位置估計的影響
5.2.2補償策略
5.3電機凸極特性和負載效應
5.3.1電機凸極特性
5.3.2電機凸極圓
5.4多重凸極效應
5.5參數不對稱
5.5.1基于電感不對稱的高頻模型
5.5.2電感不對稱導致的位置誤差抑制
5.5.3實驗結果
5.6逆變器非線性效應
5.6.1產生機理
5.6.2高頻電壓畸變
5.6.3高頻電流畸變
5.6.4補償策略
5.7信號處理延遲
5.8注入電壓幅值與頻率的選取
5.8.1A/D轉換量化誤差
5.8.2無位置傳感器控制安全工作區
5.8.3實驗結果
5.8.4無位置傳感器控制效果
5.8.5偽隨機信號注入選取
5.9高低速切換策略
5.10總結
參考文獻
第6章基于零序電壓凸極追蹤的無位置傳感器控制
6.1引言
6.2旋轉正弦信號注入
6.2.1零序電壓模型
6.2.2信號解耦
6.3傳統脈振正弦信號注入
6.4反向旋轉脈振正弦信號注入
6.4.1反向旋轉信號注入
6.4.2信號解耦
6.4.3交叉飽和效應
6.4.4實驗結果
6.5傳統脈振方波信號注入
6.6反向旋轉脈振方波信號注入
Ⅹ
ⅩⅩⅣ
6.6.1反向旋轉信號注入
6.6.2信號解耦
6.6.3交叉飽和效應
6.6.4實驗結果
6.7總結
參考文獻
第7章雙三相永磁同步電機與開繞組永磁同步電機無位置傳感器控制
7.1引言
7.2雙三相永磁同步電機
7.2.1數學模型
7.2.2基于電流響應的高頻注入無位置傳感器控制
7.2.3基于電壓響應的高頻注入無位置傳感器控制
7.2.4基于基波模型的無位置傳感器控制
7.2.5基于3次諧波反電動勢的無位置傳感器控制
7.3開繞組永磁同步電機
7.3.1數學模型
7.3.2基于相移的開繞組永磁同步電機SVPWM
7.3.3基于零序電流的無位置傳感器控制策略
7.3.4基于零序電壓的非參數化無位置傳感器控制策略
7.4總結
參考文獻
第8章轉子極性判斷
8.1引言
8.2雙電壓脈沖注入法
8.3d軸電流注入法
8.3.1高頻電流響應
8.3.2高頻零序電壓響應
8.42次諧波法
8.4.1數學模型
8.4.2高頻電流響應
8.4.3高頻零序電壓響應
8.4.4實驗結果
8.5總結
參考文獻
第9章轉子初始位置估計
9.1引言
9.2磁飽和效應
9.3基于三相電流檢測的電壓脈沖注入法
9.3.1脈沖激勵策略
9.3.2電流響應模型
9.3.3初始位置估計
9.4改進的基于三相電流檢測的電壓脈沖注入法
9.4.1三相電流響應的利用
9.4.2脈沖注入序列
9.4.3邊界檢測策略
9.4.4實驗結果
9.5基于直流母線電壓的脈沖注入方法
9.5.1直流母線電壓波動的利用
9.5.2脈沖注入
9.5.3實驗結果
9.6電壓脈沖的選取
9.6.1持續時間的選取
9.6.2幅值的選取
9.6.3實驗結果
9.7高頻信號注入法
9.7.1三相高頻電流幅值
9.7.2扇區檢測
9.7.3實驗結果
9.8總結
參考文獻
第10章永磁無刷直流電機的過零點檢測法無位置傳感器控制
10.1引言
10.2過零點檢測原理
10.2.1數學模型
10.2.2典型電流波形
10.2.3永磁無刷直流電機的無位置傳感器控制
10.3基于PWM的過零點檢測
ⅩⅩⅤ
ⅩⅩⅥ
10.3.1PWM方法
10.3.2反電動勢的測量
10.4過零點偏差及解決方案
10.4.1電機參數不對稱引起的水平偏差
10.4.2RVD電阻容差引起的垂直偏差
10.4.3自適應閾值校正策略
10.4.4實驗結果
10.5續流角
10.5.1PWM方法
10.5.2無位置傳感器控制安全工作區
10.5.3電阻和電感
10.5.4直流母線電壓
10.5.5PWM占空比
10.6電機設計的影響
10.7總結
參考文獻
第11章基于3次諧波反電動勢的無位置傳感器控制
11.1引言
11.2檢測方法
11.2.13次諧波反電動勢
11.2.2虛擬3次諧波反電動勢
11.3永磁無刷直流電機控制
11.3.1無PWM
11.3.2有PWM
11.4永磁無刷交流電機（永磁同步電機）控制
11.4.1基于積分法的轉子位置估計方法
11.4.2基于過零點校正的轉子位置估計方法
11.4.3基于連續信號的轉子位置估計方法
11.4.4實驗結果
11.5雙三相永磁同步電機的位置估計
11.5.1基于3次諧波磁鏈的位置估計
11.5.2基于3次諧波反電動勢的位置估計
11.5.3實驗結果
11.63次諧波反電動勢檢測法的常見問題
11.6.1中性線的要求
11.6.23次諧波反電動勢的缺失
11.6.3轉子凸極性
11.6.4三相不平衡
11.7虛擬3次諧波反電動勢檢測法的常見問題
11.7.1參數不對稱下的過零點檢測
11.7.2參數不對稱下的換向誤差
11.7.3換向誤差的相位補償
11.7.4實驗結果
11.8總結
參考文獻
第12章現代控制理論的應用
12.1引言
12.2模型參考自適應系統
12.2.1基本原理
12.2.2基于電流模型的觀測器
12.2.3基于電壓模型的觀測器
12.2.4簡化電壓模型觀測器
12.3滑模觀測器
12.3.1基本原理
12.3.2傳統滑模觀測器
12.3.3抖動問題及解決方案
12.4擴展卡爾曼濾波器
12.4.1基本原理
12.4.2永磁同步電機的簡化模型
12.4.3全階擴展卡爾曼濾波器
12.4.4降階擴展卡爾曼濾波器
12.4.5參數調節
12.5模型預測控制
12.5.1電流預測控制
12.5.2基于無差拍求解的電流預測控制
12.5.3高頻注入無位置傳感器控制
12.6總結
參考文獻
ⅩⅩⅦ
ⅩⅩⅧ
附錄
附錄A轉速估計
A.1基于轉子位置的轉速估計
A.2基于電機模型的轉速估計
A.3混合轉速估計
參考文獻
附錄B樣機與實驗平臺
B.1永磁無刷交流電機驅動系統
B.2永磁無刷直流電機驅動系統
展開全部
永磁同步電機無位置傳感器控制 作者簡介
原著作者
諸自強教授
1977年考入浙江大學電機系，1982年獲學士學位，1984年獲碩士學位，并留校任助教及講師。1988年赴英國謝菲爾德大學電子電力系學習，1991年獲謝菲爾德大學博士學位。先后擔任謝菲爾德大學英國文化委員會資助訪問學者（1988—1989年）、博士后（1989—1992年）、高級研究科學家（1992—2000年）、教授（2000年—）。現任謝菲爾德大學頂級教授（2014年—），英國皇家工程院/西門子特聘教授（2014年—），謝菲爾德大學電機與驅動研究團隊負責人（2008年—），謝菲爾德西門子風電研發中心創建主任（2009年—）、美的上海和謝菲爾德電機和驅動控制研發中心創建主任（2010年—），謝菲爾德中國中車電氣傳動技術研究中心創建主任（2014年—），謝菲爾德中國新能源汽車國創中心電驅動技術研究中心創建主任（2022年—）。
原著作者
諸自強教授
1977年考入浙江大學電機系，1982年獲學士學位，1984年獲碩士學位，并留校任助教及講師。1988年赴英國謝菲爾德大學電子電力系學習，1991年獲謝菲爾德大學博士學位。先后擔任謝菲爾德大學英國文化委員會資助訪問學者（1988—1989年）、博士后（1989—1992年）、高級研究科學家（1992—2000年）、教授（2000年—）。現任謝菲爾德大學頂級教授（2014年—），英國皇家工程院/西門子特聘教授（2014年—），謝菲爾德大學電機與驅動研究團隊負責人（2008年—），謝菲爾德西門子風電研發中心創建主任（2009年—）、美的上海和謝菲爾德電機和驅動控制研發中心創建主任（2010年—），謝菲爾德中國中車電氣傳動技術研究中心創建主任（2014年—），謝菲爾德中國新能源汽車國創中心電驅動技術研究中心創建主任（2022年—）。
諸自強教授是英國皇家工程院院士、美國IEEE會士、英國IET會士、中國電機工程學會會士、中國電工技術學會會士和IET EPA學報主編。榮獲2024全球能源獎（Global Energy Prize)、2021 IEEE尼古拉·特斯拉獎和2019 IEEE工業應用學會杰出成就獎，并獲38項最佳論文獎（包括7項IEEE/IET學報最佳論文獎）。獲得200多項發明專利，發表1500多篇學術論文，其中600多篇發表在IEEE/IET學報。主要從事新型永磁電機和先進控制關鍵技術的基礎和應用研究，包括電氣化交通（電動汽車、高鐵、多電飛機）、海上風力發電、家用電器和自動化系統。
吳溪蒙博士
2011年獲合肥工業大學電氣工程及其自動化學士學位，2016年和2020年分別獲英國謝菲爾德大學電氣工程碩士和博士學位。2020—2023年為謝菲爾德大學博士后，現在丹麥西門子歌美颯可再生能源有限公司工作，主要從事永磁同步電機控制。
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