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交流傳動系統高性能控制及MATLAB\Simulink建模(原書第2版)(精)/電氣與電子工程經典譯叢

  • 作者：(英)海瑟姆·阿布魯//阿蒂夫·伊克巴爾//雅羅斯瓦夫·古辛斯基|責編:楊瓊|譯者:袁登科
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111818212
  • 出版日期：2026/10/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：506
人民幣：RMB 189 元      售價：元
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內容大鋼
    採用合理的控制策略，按照負載特性對交流電氣傳動系統進行調速，會顯著提高其電能利用效率。高性能傳動使電機具有快速、準確的動態響應，且提供良好的穩態性能。
    本書首先給出了交流電機的數學模型與模擬模型，詳細闡述了電壓源逆變器的脈寬調製技術；然後針對交流電機的高性能控制進行了深入的分析（磁場定向控制、直接轉矩控制和非線性控制），並對五相非同步電動機的傳動系統、交流電機無速度感測器的控制進行了系統的闡述；接著針對採用電壓源逆變器和輸出濾波器的非同步電動機傳動系統進行了探討；最後針對大功率應用中廣受業界關注的中壓電氣傳動、電流源逆變器供電的電氣傳動進行了系統的分析。
    本書配以大量的MATLAB/Simulink模擬模型，對讀者驗證演算法、掌握交流電氣傳動系統控制技術與控制技巧大有裨益。
    本書可為電機、電力電子、自動化相關專業的技術人員提供參考，也可為高年級本科生、研究生提供參考。
作者介紹
(英)海瑟姆·阿布魯//阿蒂夫·伊克巴爾//雅羅斯瓦夫·古辛斯基|責編:楊瓊|譯者:袁登科
目錄
譯者序
原書第2版序
原書第1版序
原書致謝
作者簡介
第1章  高性能傳動系統
  1.1  概述
  1.2  高性能傳動系統的概述
  1.3  工業應用中的電氣傳動挑戰與要求
    1.3.1  電能質量與LC諧振抑制
    1.3.2  逆變器開關頻率
    1.3.3  電動機側的挑戰
    1.3.4  高dv/dt與波反射
    1.3.5  逆變器輸出濾波器的使用
  1.4  寬禁帶器件在電機驅動中的應用
    1.4.1  使用WBG器件的工業原型機
    1.4.2  WBG器件在電機驅動應用中面臨的主要挑戰
  1.5  本書的組織結構
  參考文獻
第2章  交流電機的數學模型與模擬模型
  2.1  概述
  2.2  直流電動機
    2.2.1  他勵直流電動機的控制
    2.2.2  串勵直流電動機的控制
  2.3  籠型非同步電動機
    2.3.1  空間矢量的描述
    2.3.2  Clark變換（ABC到αβ）
    2.3.3  Park變換（αβ到dq）
    2.3.4  非同步電動機標?值模型
    2.3.5  雙饋非同步發電機
  2.4  永磁同步電動機的數學模型
    2.4.1  dq旋轉坐標系中的PMSM模型
    2.4.2  模擬用電動機參數的舉例
    2.4.3  PMSM的標?值模型
    2.4.4  αβ（xy）坐標系PMSM模型
  2.5  練習題
  參考文獻
第3章  電力電子DC-AC逆變器的脈寬調製技術
  3.1  概述
  3.2  電壓源逆變器PWM技術的分類
  3.3  PWM控制的逆變器
    3.3.1  單相半橋逆變器
    3.3.2  單相全橋逆變器
  3.4  三相PWM電壓源逆變器
    3.4.1  基於載波的SPWM
    3.4.2  基於載波的3次諧波注入PWM
    3.4.3  3次諧波注入PWM的MATLAB/Simulink模型
    3.4.4  加入偏移量的載波PWM
    3.4.5  空間矢量PWM
    3.4.6  不連續空間矢量PWM

    3.4.7  空間矢量PWM的MATLAB/Simulink模型
    3.4.8  過調製區域的空間矢量PWM
    3.4.9  過調製區域SVPWM的MATLAB/Simulink建模
    3.4.10  諧波分析
    3.4.11  基於人工神經網路的PWM
    3.4.12  基於人工神經網路SVPWM的MATLAB/Simulink建模
  3.5  載波PWM與SVPWM的關係
    3.5.1  調製信號與空間矢量
    3.5.2  線電壓與空間矢量的關係
    3.5.3  調製信號與空間扇區
  3.6  低開關頻率的PWM技術
    3.6.1  對稱類型和傅里葉係數
    3.6.2  兩電平電壓源逆變器中的選擇性諧波消除PWM
    3.6.3  MATLAB代碼
  3.7  多電平逆變器
    3.7.1  二極體鉗位多電平逆變器
    3.7.2  飛跨電容多電平逆變器
    3.7.3  級聯H橋多電平逆變器
  3.8  三電平中性點鉗位逆變器的空間矢量調製與直流母線電壓平衡
    3.8.1  三電平中性點鉗位逆變器在直流母線電壓不平衡下的輸出電壓
    3.8.2  適用於中性點鉗位逆變器的SVPWM
    3.8.3  SVPWM的MATLAB/Simulink模擬建模
  3.9  可平衡直流鏈路電壓的多電平級聯H橋逆變器的空間矢量PWM
    3.9.1  多電平級聯H橋逆變器的控制
    3.9.2  單個H橋的輸出電壓
    3.9.3  三電平級聯H橋逆變器
    3.9.4  三電平級聯H橋逆變器的空間矢量調製
    3.9.5  用於多電平級聯H橋逆變器的空間矢量調製
    3.9.6  SVPWM的MATLAB/Simulink模擬
  3.10  阻抗源或Ｚ源逆變器
    3.10.1  電路分析
    3.10.2  Z源逆變器基於載波的簡單升壓PWM控制
    3.10.3  Z源逆變器基於載波的最大升壓PWM控制
    3.10.4  Z源逆變器的MATLAB/Simulink模型
  3.11  准阻抗源或准Ｚ源逆變器
    3.11.1  准Z源逆變器的MATLAB/Simulink模型
  3.12  多相逆變器的死區影響
  3.13  總結
  3.14  練習題
  參考文獻
第4章  交流電機的磁場定向控制
  4.1  概述
  4.2  非同步電動機控制
    4.2.1  非同步電動機的恆V/f控制
    4.2.2  非同步電動機的矢量控制
    4.2.3  直接與間接磁場定向控制
    4.2.4  轉子磁通與定子磁通的計算
    4.2.5  自適應磁通觀測器
    4.2.6  定子磁通定向
    4.2.7  弱磁控制

  4.3  雙饋非同步發電機的矢量控制
    4.3.1  簡介
    4.3.2  併網DFIG的矢量控制（αβ模型）
    4.3.3  變數的變換
    4.3.4  模擬結果
  4.4  永磁同步電動機的控制
    4.4.1  簡介
    4.4.2  dq坐標系中PMSM的矢量控制
    4.4.3  αβ坐標系中使用PI控制器的PMSM矢量控制
    4.4.4  PMSM的標量控制
  4.5  練習題
  4.6  補充作業
  4.7  DFIG作業
  4.8  問題
  參考文獻
第5章  交流電機的直接轉矩控制
  5.1  概述
  5.2  DTC的基本概念與工作原理
    5.2.1  DTC的基本概念
    5.2.2  DTC的工作原理
  5.3  具有理想定常參數電機模型的非同步電動機DTC
    5.3.1  非同步電動機的理想定常參數模型
    5.3.2  DTC技術方案
    5.3.3  DTC的速度控制
    5.3.4  DTC轉矩運行模式與速度運行模式的MATLAB/Simulink模擬
  5.4  考慮鐵耗的非同步電動機DTC
    5.4.1  考慮鐵耗的非同步電動機模型
    5.4.2  考慮鐵耗影響的轉矩控制與速度控制MATLAB/Simulink模擬
    5.4.3  補償鐵耗的改進型DTC方案
  5.5  考慮鐵耗與磁飽和的非同步電動機DTC
    5.5.1  考慮鐵耗與磁飽和的非同步電動機模型
    5.5.2  考慮鐵耗與磁飽和影響的轉矩控制與速度控制MATLAB/Simulink模擬
  5.6  具有恆定開關頻率的改進型非同步電動機的DTC
  5.7  正弦永磁同步電動機的DTC
    5.7.1  簡介
    5.7.2  SPMSM的數學模型
    5.7.3  SPMSM的DTC方案
    5.7.4  SPMSM的DTC的MATLAB/Simulink模擬
  參考文獻
第6章  採用非線性反饋的電機非線性控制
  6.1  概述
  6.2  採用非線性反饋的動態系統線性化處理
  6.3  他勵直流電動機的非線性控制
    6.3.1  MATLAB/Simulink非線性控制模型
    6.3.2  非線性控制系統
    6.3.3  速度控制器
    6.3.4  變數m的控制器
    6.3.5  勵磁電流控制器
    6.3.6  模擬結果
  6.4  非同步電動機的多標量模型

    6.4.1  多標量變數
    6.4.2  電壓控制的電壓源逆變器供電非同步電動機的非線性特性的線性化處理
    6.4.3  系統控制設計
    6.4.4  電流控制的電壓源逆變器供電非同步電動機的非線性特性的線性化處理
    6.4.5  定子定向的非線性控制系統
    6.4.6  基於轉子磁鏈-定子磁鏈的模型
    6.4.7  定子定向的多標量模型
    6.4.8  非同步電動機的多標量控制
    6.4.9  非同步電動機模型
    6.4.10  狀態變換
    6.4.11  解耦的非同步電動機模型
  6.5  雙饋非同步電動機的多標量模型
  6.6  永磁同步電動機的非線性控制
    6.6.1  dq電動機模型中PMSM的非線性控制
    6.6.2  αβ坐標系PMSM非線性矢量控制
    6.6.3  αβ（xy）坐標系PMSM模型
    6.6.4  坐標變換
    6.6.5  控制系統
    6.6.6  模擬結果
  6.7  練習題
  參考文獻
第7章  五相非同步電動機的傳動系統
  7.1  概述
  7.2  多相傳動系統的優點與應用
  7.3  五相非同步電動機傳動系統的建模與模擬
    7.3.1  五相非同步電動機的模型
    7.3.2  五相兩電平電壓源逆變器模型
    7.3.3  五相電壓源逆變器的PWM技術
  7.4  五相非同步電動機的間接轉子磁場定向控制
    7.4.1  五相非同步電動機磁場定向控制的MATLAB/Simulink模型
  7.5  同步旋轉坐標系電流控制的五相非同步電動機磁場定向控制
  7.6  五相非同步電動機的直接轉矩控制
    7.6.1  採用DTC技術控制逆變器開關
    7.6.2  五相兩電平逆變器的虛擬矢量
  7.7  模型預測控制
    7.7.1  用於五相兩電平電壓源逆變器的MPC
    7.7.2  五相電壓源逆變器的MPC的MATLAB/Simulink建模
    7.7.3  使用γ=0的11個矢量
    7.7.4  使用γ=1的11個矢量
  7.8  總結
  7.9  練習題
  參考文獻
第8章  交流電機無速度感測器的控制
  8.1  概述
  8.2  非同步電動機無感測器控制
    8.2.1  使用開環模型與轉差計算的速度觀測
    8.2.2  閉環觀測器
    8.2.3  MRAS（閉環）速度觀測器
    8.2.4  使用功率測量
  8.3  PMSM的無感測器控制

    8.3.1  PMSM的控制系統
    8.3.2  自適應反步觀測器
    8.3.3  PMSM的模型參考自適應系統
    8.3.4  模擬結果
  8.4  五相非同步電動機傳動系統的MRAS無感測器控制
    8.4.1  基於MRAS的速度觀測器
    8.4.2  模擬結果
  參考文獻
第9章  採用電壓源逆變器和輸出濾波器的非同步電動機傳動系統的幾個問題
  9.1  傳動系統與濾波器的概述
  9.2  三相-兩相變換
  9.3  電壓和電流的共模分量
    9.3.1  帶有PWM逆變器與共模電壓的非同步電動機傳動系統的MATLAB/Simulink模型
  9.4  非同步電動機共模電路
  9.5  軸承電流的類型與減少方法
    9.5.1  共模扼流圈
    9.5.2  共模變壓器
    9.5.3  減少共模電壓的PWM技術改進
  9.6  逆變器輸出濾波器
    9.6.1  逆變器輸出濾波器的結構選型
    9.6.2  逆變器輸出濾波器的設計
    9.6.3  電機扼流圈
    9.6.4  帶有PWM逆變器與差模LC濾波器的非同步電動機傳動系統的MATLAB/Simulink模型
  9.7  帶有濾波器的傳動系統觀測問題
    9.7.1  介紹
    9.7.2  帶有干擾模型的速度觀測器
    9.7.3  基於電機定子模型的簡單觀測器
  9.8  帶有濾波器傳動系統的電機控制問題
    9.8.1  簡介
    9.8.2  磁場定向控制
    9.8.3  非線性磁場定向控制
    9.8.4  非線性多標量控制
  9.9  帶有輸出濾波器傳動系統的預測電流控制
    9.9.1  控制系統
    9.9.2  預測電流控制器
    9.9.3  EMF觀測技術
  9.10  練習題
  9.11  問答
  參考文獻
第10章  中壓電氣傳動的挑戰與趨勢
  10.1  概述
  10.2  中壓驅動的拓撲結構
  10.3  中壓驅動的挑戰和要求
    10.3.1  電能質量和LC諧振抑制
    10.3.2  逆變器的開關頻率
    10.3.3  電機方面的挑戰
  10.4  總結
  參考文獻
第11章  電流源逆變器供電的電氣傳動
  11.1  概述

  11.2  電流源逆變器的結構
  11.3  電流源逆變器的脈寬調製技術
  11.4  電流源逆變器供電的電力傳動系統的數學模型
  11.5  電流源逆變器供電的非同步電動機控制系統
    11.5.1  開環控制
    11.5.2  非同步電動機的直接磁場定向控制
  11.6  MATLAB/Simulink中的控制系統模型
  參考文獻

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