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感應電機模型預測控制/電氣自動化新技術叢書

  • 作者：張永昌|責編:張俊紅//翟天睿
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111648659
  • 出版日期：2020/05/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：219
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    模型預測控制是近些年在交流電機控制領域興起的一種高性能閉環控制技術．具有概念簡單、多變數控制和動態響應快等優點，得到了國內外學者的廣泛關注。本書系統介紹了作者近年來在感應電機高性能控制方面的研究成果，包括矢量控制、直接轉矩控制和模型預測控制，其中模型預測控制是全書的重點內容。本書首先介紹了感應電機高性能控制中的共性問題．包括逆變器非線性補償、電機參數辨識和磁鏈觀測器設計等內容，在其基礎上介紹了磁場定向矢量控制、直接轉矩控制等傳統控制策略，在第3部分則對模型預測控制進行了詳細介紹。本書突破了有限狀態集模型預測控制的理論局限，提出了多矢量模型預測控制的系統思想和框架，並解決了其計算量大、權重優化設計、參數魯棒性、穩態性能和變開關頻率等問題。另外，本書還將無速度感測器控制、弱磁控制以及三電平拓撲和模型預測控制相結合，提高了模型預測控制工程應用價值。最後，本書還介紹了基於模型的設計思想和方法，實現了從概念模擬到代碼生成的快速開發。
    本書不僅包括理論分析和設計，還配有詳細的模擬結果和經作者親自驗證過的實驗結果以及大量翔實的數據圖表，方便讀者深入分析和驗證。本書可作為電力電子與電力傳動專業高年級本科生和研究生的參考書，也可供電機控制領域的科研工作者和應用開發人員參考。
作者介紹
張永昌|責編:張俊紅//翟天睿
目錄
前言
第1部分  緒論和基礎知識
  第1章  概述
    1.1  研究背景及意義
    1.2  高性能感應電機控制策略簡述
      1.2.1  矢量控制
      1.2.2  直接轉矩控制
      1.2.3  模型預測控制
      1.2.4  無速度感測器控制
    1.3  本書主要內容
  第2章  三相感應電機數學模型
    2.1  三相靜止坐標系下的數學模型
    2.2  三相系統的空間矢量描述
    2.3  兩相坐標系下感應電機的數學模型
    2.4  電機參數及常用公式
    2.5  本章小結
  第3章  高性能電機控制中的基本問題
    3.1  逆變器非線性特性辨識與補償
    3.2  電機參數辨識
    3.3  磁鏈觀測器
      3.3.1  傳統磁鏈觀測方法
      3.3.2  全階觀測器
      3.3.3  轉速自適應律
      3.3.4  觀測器的離散化
      3.3.5  增益矩陣設計
    3.4  本章小結
第2部分  傳統控制策略
  第4章  磁場定向矢量控制
    4.1  基本原理
    4.2  電流調節器設計
      4.2.1  線性PI調節器設計
      4.2.2  復矢量調節器設計
      4.2.3  離散域調節器設計
    4.3  外環調節器設計
      4.3.1  磁鏈環設計
      4.3.2  轉速環設計
    4.4  模擬和實驗結果
      4.4.1  模擬結果
      4.4.2  實驗結果
    4.5  本章小結
  第5章  直接轉矩控制
    5.1  直接轉矩控制概述
    5.2  單矢量直接轉矩控制
      5.2.1  基本原理
      5.2.2  模擬結果
      5.2.3  實驗結果
    5.3  雙矢量直接轉矩控制
      5.3.1  基本原理
      5.3.2  模擬結果
      5.3.3  實驗結果

    5.4  考慮轉速影響的雙矢量直接轉矩控制
      5.4.1  轉速變化對轉矩斜率的影響
      5.4.2  新型占空比計算方法
      5.4.3  模擬和實驗結果
    5.5  本章小結
第3部分  模型預測控制
  第6章  傳統模型預測控制
    6.1  模型預測控制概述
    6.2  模型預測轉矩控制
      6.2.1  基本原理
      6.2.2  計算簡化
      6.2.3  控制延遲補償
      6.2.4  起動電流抑制
      6.2.5  模擬和實驗結果
    6.3  本章小結
  第7章  無權重係數模型預測控制
    7.1  模型預測磁鏈控制
      7.1.1  基本原理
      7.1.2  模擬和實驗結果
      7.1.3  磁鏈控制與轉矩控制的實驗對比
    7.2  級聯式模型預測控制
      7.2.1  級聯模型預測控制
      7.2.2  廣義級聯模型預測控制
      7.2.3  模擬對比
      7.2.4  實驗對比
    7.3  本章小結
  第8章  魯棒模型預測控制
    8.1  魯棒模型預測控制策略概述
    8.2  基於超局部模型的無模型預測電流控制
    8.3  基於擴張狀態觀測器的無模型預測電流控制
    8.4  實驗對比
      8.4.1  動態性能
      8.4.2  穩態性能
      8.4.3  參數魯棒性
    8.5  本章小結
  第9章  雙矢量模型預測控制
    9.1  雙矢量模型預測控制介紹
      9.1.1  傳統雙矢量預測轉矩控制
      9.1.2  改進雙矢量預測轉矩控制
      9.1.3  廣義雙矢量預測轉矩控制
      9.1.4  廣義雙矢量預測磁鏈控制
      9.1.5  開關點優化預測磁鏈控制
    9.2  模擬和實驗結果
      9.2.1  模擬結果
      9.2.2  實驗結果
    9.3  性能比較和量化分析
      9.3.1  雙矢量MPC之間的對比
      9.3.2  雙矢量MPC與傳統方法的對比
    9.4  本章小結
  第10章  三矢量模型預測控制

    10.1  三矢量模型預測控制概述
    10.2  開關點優化模型預測磁鏈控制
      10.2.1  整體框圖
      10.2.2  矢量選擇
      10.2.3  矢量占空比優化
      10.2.4  模擬結果
      10.2.5  實驗結果
    10.3  基於SVM的模型預測磁鏈控制
      10.3.1  整體框圖
      10.3.2  電壓參考值計算
      10.3.3  基於固定矢量合成的SVM
      10.3.4  模擬結果
      10.3.5  實驗結果
    10.4  統一多矢量模型預測控制
      10.4.1  控制框圖
      10.4.2  定子磁鏈無差拍控制
      10.4.3  單矢量MPC
      10.4.4  雙矢量MPC
      10.4.5  廣義雙矢量MPC
      10.4.6  模擬結果
      10.4.7  實驗結果
    10.5  本章小結
  第11章  無速度感測器運行及弱磁控制
    11.1  無速度感測器控制
      11.1.1  基本原理
      11.1.2  模擬結果
      11.1.3  實驗結果
    11.2  弱磁區模型預測控制
      11.2.1  弱磁控制概述
      11.2.2  恆功率區弱磁控制
      11.2.3  恆電壓區弱磁控制
    11.3  本章小結
  第12章  三電平模型預測控制
    12.1  三電平逆變器原理
      12.1.1  數學模型
      12.1.2  中點電位波動原因
      12.1.3  調製策略
    12.2  三電平模型預測轉矩控制
      12.2.1  狀態預測
      12.2.2  目標函數
      12.2.3  模擬結果
    12.3  三電平模型預測磁鏈控制
      12.3.1  基本原理
      12.3.2  優化矢量表
      12.3.3  權重係數調試
      12.3.4  實驗驗證
      12.3.5  無速度感測器運行
    12.4  基於SVM的模型預測控制
      12.4.1  模型預測磁鏈控制
      12.4.2  模型預測電壓控制

      12.4.3  實驗結果對比分析
    12.5  本章小結
  第13章  感應電機調速系統設計過程
    13.1  硬體設計
    13.2  軟體設計
      13.2.1  模擬框架
      13.2.2  實驗框架
      13.2.3  代碼自動生成及程序執行時間
    13.3  本章小結
  第14章  展望
參考文獻

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