现代电机控制技术

第1章 电磁转矩与空间矢量

1．1 电磁转矩

1．1．1 磁场与磁能

1．1．2 机电能量转换

1．1．3 电磁转矩的生成

1．1．4 电磁转矩的控制

1．2 直、交流电机的电磁转矩

1．2．1 直流电机的电磁转矩

1．2．2 三相同步电机的电磁转矩

1．2．3 三相感应电机的电磁转矩

1．3 空间矢量

1．3．1 定、转子的磁动势矢量

1．3．2 定、转子的电流矢量

1．3．3 定子电压矢量

1．3．4 定、转子磁链矢量

1．4 矢量控制

1．4．1 电磁转矩的矢量表达式

1．4．2 电磁转矩的矢量控制

思考题与习题

第2章 三相感应电动机的矢量控制

2．1 基于转子磁场的转矩控制

2．1．1 转矩控制稳态分析

2．1．2 转矩控制动态分析

2．2 空间矢量方程

2．2．1 ABc轴系矢量方程

2．2．2 坐标变换和矢量变换

2．2．3 任意同步旋转MT轴系矢量方程

2．2．4 转子磁场定向MT轴系矢量方程

2．3 基于转子磁场定向的矢量控制系统

2．3．1 直接磁场定向

2．3．2 间接磁场定向

2．3．3 由电压源逆变器馈电的控制系统

2．3．4 由电流可控电压源逆变器馈电的控制系统

2．4 基于转子磁场的矢量控制中的几个技术问题

2．4．1 电动机参数变化对磁场定向和系统性能的影响

2．4．2 磁路饱和对磁场定向和系统性能的影响

2．5 基于转子磁场定向的矢量控制系统仿真实例

2．6 基于气隙磁场定向的矢量控制

2．6．1 基于气隙磁场的转矩控制

2．6．2 矢量控制方程

2．6．3 矢量控制系统

2．7 基于定子磁场定向的矢量控制

2．7．1 基于定子磁场的转矩控制

2．7．2 矢量控制方程

2．7．3 矢量控制系统

2．8 双馈感应电机的矢量控制

2．8．1 基于定子磁场定向的矢量控制

2．8．2 矢量控制下的四种运行状态

2．8．3 矢量控制的特点

2．8．4 矢量控制系统

思考题与习题

第3章 三相永磁同步电动机的矢量控制

3．1 基于转子磁场定向的矢量方程

3．1．1 转子结构及物理模型

3．1．2 面装式三相永磁同步电动机的矢量方程

3．1．3 插入式三相永磁同步电动机的矢量方程

3．2 基于转子磁场定向的矢量控制及控制系统

3．2．1 面装式三相永磁同步电动机的矢量控制及控制系统

3．2．2 插入式三相永磁同步电动机的矢量控制及控制系统

3．3 弱磁控制与定子电流的最优控制

3．3．1 弱磁控制

3．3．2 定子电流的最优控制

3．4 基于定子磁场定向的矢量控制

3．4．1 矢量控制方程

3．4．2 矢量控制系统

3．5 谐波转矩及转速波动

3．5．1 谐波转矩

3．5．2 谐波转矩的削弱方法

3．6 矢量控制系统仿真实例

思考题与习题

第4章 三相感应电动机的直接转矩控制

4．1 控制原理与控制方式

4．1．1 基本原理一

4．1．2 定子电压矢量的作用与定子磁链轨迹变化

4．2 控制系统

4．2．1 滞环比较控制

4．2．2 定子磁链和转矩估计

4．3 空间矢量调制

4．3．1 多位滞环比较控制

4．3．2 预期电压控制

4．4 直接转矩控制与矢量控制的联系和比较

4．4．1 直接转矩控制与转子磁场矢量控制

4．4．2 直接转矩控制与定子磁场矢量控制

4．5 直接转矩控制仿真举例

思考题与习题

第5章 三相永磁同步电动机的直接转矩控制

5．1 控制原理与控制方式

5．1．1 转矩的生成与控制

5．1．2 滞环比较控制与控制系统

5．1．3 磁链和转矩估计

5．1．4 电动机参数和转速的影响

5．1．5 预期电压直接转矩控制

5．2 最优控制与弱磁控制

5．2．1 最大转矩／电流比控制

5．2．2 弱磁控制

5．3 直接转矩控制与矢量控制的联系与比较

5．3．1 直接转矩控制与定子磁场矢量控制

5．3．2 直接转矩控制与转子磁场矢量控制

5．4 直接转矩控制仿真举例

思考题与习题

第6章 无速度传感器控制与智能控制

6．1 基于数学模型的开环估计

6．1．1 三相感应电动机转速估计

6．1．2 三相永磁同步电动机转子位置估计

6．2 模型参考自适应系统

6．2．1 参考模型和可调模型

6．2．2 自适应律

6．2．3 转子磁链和转速估计系统

6．3 自适应观测器

6．3．1 状态估计方程

6．3．2 状态观测器

6．3．3 转速自适应律

6．4 扩展卡尔曼滤波

6．4．1 结构与原理

6．4．2 数学模型

6．4．3 状态估计

6．5 智能控制应用举例

6．5．1 基于神经网络的模型参考自适应系统

6．5．2 模糊神经网络直接转矩控制

思考题与习题

附录

附录A 从电磁场角度分析空间矢量及转矩生成

A．1 磁动势矢量与电流矢量

A．2 电机气隙内的磁场

A．3 磁链矢量与转矩生成

A．4 电流矢量与转矩生成

A．5 空间矢量与转矩控制

《现代电机控制技术/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材》共分6章。第1章介绍了矢量控制和直接转矩控制的理论基础，即机电能量转换、电机统一理论和空间矢量理论的相关知识。第2～5章重点介绍了三相感应电动机和三相永磁同步电动机矢量控制和直接转矩控制的控制原理、控制方法和控制系统。第6章介绍了这两种交流电动机的无传感器控制及智能控制的原理以及应用，对这几种控制技术，在强调技术先进性的同时，也指出了目前在理论与应用方面尚待解决的一些问题。