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非同步電機數字控制系統建模與實現

  • 作者：編者:張德寬|責編:王榮
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111722335
  • 出版日期：2023/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：337
人民幣：RMB 99 元      售價：元
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內容大鋼
    本書從工程嵌入式軟體設計角度出發，系統化介紹了非同步電機數字控制系統的設計思想，其中涉及兩電平逆變器、三電平逆變器、級聯多電平逆變器，以及有源前端等數字系統的標?化設計方法。本書集作者近40年的研究成果，特別是在PWM過調製、最小脈衝限制、逆變器非線性補償、電機參數自學習、變頻器空載振蕩抑制、最小拍磁鏈規劃、動態電流控制以及無電跨越、飛車起動等敏感問題均有作者的獨到見解，這些成果已在作者所從事的產品研究和設計方面得到了全面的證實和應用。
    本書對從事逆變器產品研究及設計的工程技術人員、高等學校本科生和研究生等均有一定的參考價值。
作者介紹
編者:張德寬|責編:王榮
目錄
前言
第1章  典型控制環節的數字標?化
  1.1  標?化一般概念
    1.1.1  物理量基準值
    1.1.2  數字量基準值
  1.2  典型環節數字標?化
    1.2.1  一階濾波器
    1.2.2  不限幅積分器
    1.2.3  限幅積分器
    1.2.4  開環限幅PI調節器
    1.2.5  閉環限幅PI調節器
第2章  數字PWM逆變系統的一般概念
  2.1  主電路拓撲
    2.1.1  開關管半橋模塊
    2.1.2  半橋控制邏輯與互鎖
    2.1.3  半橋逆導二極體的作用
    2.1.4  半橋控制的理論模型
    2.1.5  半橋的控制與隔離
    2.1.6  三相逆變器主電路
    2.1.7  小結
  2.2  數字PWM
  2.3  正弦PWM的角度計算
  2.4  限幅給定積分器
  2.5  S形弧線加減速功能的實現
    2.5.1  平方反饋法
    2.5.2  線性反饋法
    2.5.3  輸出強迫保持
  2.6  V-f曲線
  2.7  典型變頻器控制系統框圖
第3章  兩電平空間矢量PWM方法
  3.1  概述
  3.2  逆變器電壓矢量及特徵
    3.2.1  直流母線電壓與網側電壓關係
    3.2.2  逆變器電壓矢量
    3.2.3  相鄰電壓矢量
  3.3  SVPWM的基本原則
    3.3.1  平均電壓矢量
    3.3.2  三矢量定理與矢量合成基本方程
    3.3.3  參考矢量扇區及三矢量組
  3.4  d-q坐標系矢量合成方程及占空比通式
  3.5  極坐標分析
    3.5.1  占空比表達式
    3.5.2  最高線性輸出電壓
    3.5.3  不同PWM方式電壓利用率比較
  3.6  非正交g-h坐標系法
    3.6.1  直角坐標系矢量的g-h變換
    3.6.2  α-β坐標系逆變器矢量的g-h坐標
    3.6.3  d-q/g-h坐標系占空比表達式
    3.6.4  g-h坐標系過調製矢量修正
    3.6.5  最小脈衝限制

    3.6.6  SVPWM演算法模型小結
  3.7  SVPWM的等效方法
  3.8  SVPWM波形生成
    3.8.1  數字PWM比較
    3.8.2  定製七段式SVPWM
    3.8.3  定製五段式SVPWM
    3.8.4  不定製矢量排序（繼承法）
    3.8.5  小結
  3.9  時間片組合PWM
  3.10  本章數學基礎
    3.10.1  最佳三矢量的數學證明
    3.10.2  正弦脈寬調製法的最高線性基波幅值
    3.10.3  方波輸出基波幅值的推導
    3.10.4  空間矢量法與諧波注入法的等效性證明
    3.10.5  SPWM與SVPWM電壓矢量軌跡比較
    3.10.6  逆變器相電壓矢量與線電壓矢量的關係
    3.10.7  逆變器—星形負載中性點電壓表達式
    3.10.8  五段式無損最小脈衝限製法
第4章  中性點鉗位三電平空間矢量PWM方法
  4.1  NPC三電平逆變器主電路拓撲、邏輯及空間矢量
  4.2  d-q坐標變換及矢量合成
  4.3  d-q/g-h坐標系矢量合成及占空比初解
  4.4  小區判別及占空比終解
  4.5  PWM輸出開關邏輯
  4.6  主電路數學模型
  4.7  實驗
  4.8  三電平虛擬矢量PWM方法
第5章  非同步電機模型
  5.1  直流電機與非同步電機一體化
    5.1.1  直流電機
    5.1.2  非同步電機
  5.2  複數與矢量
  5.3  任意坐標系下的電動機動態方程
  5.4  電磁轉矩
  5.5  電機模型與模擬
    5.5.1  靜止坐標系電機動態模型
    5.5.2  定子施加直流電壓的特性
    5.5.3  定子注入直流電流時的特性
    5.5.4  按轉子磁鏈定向注入定子電流
    5.5.5  逆變器封鎖后電機狀態分析
  5.6  按定子電壓矢量定向的電機模型
  5.7  電機轉差與有功電流的關係
  5.8  電機穩態轉矩特性
第6章  矢量控制系統設計
  6.1  按轉子磁鏈定向的電機方程
  6.2  轉子磁鏈觀測
    6.2.1  電壓模型
    6.2.2  電動勢模型（閉環法）
    6.2.3  速度-轉差電流模型
    6.2.4  狀態方程電流模型法

    6.2.5  電流型矢量閉環控制系統
    6.2.6  電壓型矢量閉環控制系統
  6.3  有速度感測器矢量控制
    6.3.1  速度反饋
    6.3.2  磁鏈觀測器
    6.3.3  有速度感測器飛車起動
    6.3.4  矢量控制系統模擬
    6.3.5  實驗波形
  6.4  勵磁特性與控制
    6.4.1  靜態勵磁特性
    6.4.2  最佳磁場控制
    6.4.3  電流軌跡分析
    6.4.4  弱磁區的動態磁場飽和
    6.4.5  勵磁特性系統模擬
  6.5  位置控制（懸停）
  6.6  力矩控制
  6.7  無速度感測器矢量控制（SVC）
    6.7.1  模型參考自適應系統（MRAS）磁鏈觀測器
    6.7.2  觀測器防「陷死」功能
    6.7.3  正反轉切換
    6.7.4  直流母線電壓抑制
    6.7.5  無速度感測器飛車起動
    6.7.6  電感非線性（磁化曲線）
    6.7.7  SVC系統模擬
  6.8  PWM有源前端及功率因數控制
  6.9  本章數學基礎
第7章  直接轉矩控制系統設計
  7.1  轉矩、磁鏈比較器
  7.2  最優開關邏輯
  7.3  自適應電機模型
  7.4  轉矩生成
  7.5  轉矩表達式
  7.6  磁鏈觀測器
  7.7  DTC特殊功能的實現
    7.7.1  有速度感測器飛車起動
    7.7.2  無速度感測器飛車起動
    7.7.3  直流電壓抑制
    7.7.4  閉環最優磁場控制
    7.7.5  轉矩限幅特性
    7.7.6  電感非線性
    7.7.7  DTC標量模式
  7.8  DTC模擬研究
  7.9  DTC的優化策略
  7.10  定子電流動態跟蹤法
  7.11  三電平逆變器DTC
  7.12  PI型直接轉矩控制（PI-DTC）
第8章  級聯多電平高壓變頻控制系統設計
  8.1  主電路拓撲
    8.1.1  移相隔離變壓器
    8.1.2  子單元（cell）拓撲

  8.2  子單元PWM驅動與輸出
  8.3  載波移相控制與單元奇偶數
  8.4  子單元SVPWM方法
  8.5  PWM波形模擬研究
    8.5.1  自然採樣載波移相法（純理論）
    8.5.2  規則採樣法
    8.5.3  波形移位法
    8.5.4  不同模式下的子單元母線電壓均衡性
    8.5.5  小結
  8.6  單元旁路輸出電壓矢量平衡控制
  8.7  光纖通信協議
  8.8  實驗
第9章  變頻器特殊功能的實現
  9.1  逆變器非線性及補償
  9.2  直流制動
  9.3  無電跨越功能
  9.4  速度搜索跟蹤再起動
  9.5  VF模式的最大電流限制
  9.6  變頻器空載振蕩抑制方法
  9.7  逆變器—電網同步切換
第10章  電機參數自測試
  10.1  電機靜止數學模型
    10.1.1  傳遞函數與等效電路
    10.1.2  動態響應分析
    10.1.3  逆變器等效模型
  10.2  傳統PWM模式下靜止電機參數自測試
  10.3  電機運轉測試
  10.4  DTC模式下的電機參數自測試
參考文獻

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