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內(nèi)容簡介

　　無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)是近年發(fā)展起來的一種新型電機(jī)，與有刷雙饋電機(jī)相比，它取消了電刷和集電環(huán)，具有結(jié)構(gòu)簡單且可靠性高的優(yōu)點(diǎn)?！稛o刷雙饋感應(yīng)電機(jī)高性能控制技術(shù)》深入介紹了無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)在發(fā)電應(yīng)用中的高性能控制技術(shù)，從應(yīng)用層面來分，《無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)高性能控制技術(shù)》內(nèi)容可分為常規(guī)負(fù)載和特殊負(fù)載下的運(yùn)行控制；從控制方法來分，《無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)高性能控制技術(shù)》包括獨(dú)立發(fā)電中的解耦控制、電壓畸變補(bǔ)償控制、無速度傳感器控制和模型預(yù)測控制等?！稛o刷雙饋感應(yīng)電機(jī)高性能控制技術(shù)》不僅包括理論分析，還給出了詳細(xì)的仿真建模和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對完善無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行控制基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究都將起到一定的作用?！稛o刷雙饋感應(yīng)電機(jī)高性能控制技術(shù)》適合許多類型的讀者，特別是工作在電氣工程領(lǐng)域并對無刷雙饋電機(jī)有一定了解的讀者群，包括電力電子與電力傳動領(lǐng)域的研究人員、工程技術(shù)人員，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)的教師和研究生作為教科書或教學(xué)參考書。

作者簡介

　　徐偉，華中科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，從事電機(jī)設(shè)計(jì)、控制及系統(tǒng)集成研究。IET Fellow，IEEE高級會員，2021年國際直線電機(jī)大會（LDIA）主席，IEEE IES 武漢分部主席，IEEE TIE（Transactions on Industrial Electronics）編委[（刊物影響因子（IF）為7.5]。湖北省特聘專家。湖北省電磁裝備工程中心主任，華中科技大學(xué)（淄博）高效節(jié)能電機(jī)技術(shù)研究中心主任。中國能源學(xué)會綜合專家組委員、中國直線電機(jī)委員會委員、中國電源學(xué)會變頻傳動專委會委員、中國電工技術(shù)學(xué)會人工智能與電氣應(yīng)用專委會委員兼副秘書長等。主持國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（金磚國合）、國家自然科學(xué)基金、湖北省科技創(chuàng)新重大項(xiàng)目、徐工集團(tuán)研究院重大項(xiàng)目等40余個國家（省部）級和企業(yè)合作項(xiàng)目。作為第.一作者出版英文著作1部（Springer），合作出版英文著作1部（Springer）、英文譯著1部（機(jī)械工業(yè)出版社）。接受或發(fā)表IEEE Transactions期刊論文90余篇（第.一作者或通信作者60余篇，2篇高引用論文，Google Scholar引用率3700余次，H指數(shù)為31）。一作授權(quán)中國發(fā)明專利40余項(xiàng)、受理國際PCT申請2項(xiàng)。主持開發(fā)的電機(jī)產(chǎn)品入選《國家重點(diǎn)節(jié)能產(chǎn)品目錄》，相關(guān)研究成果獲省部級獎勵2項(xiàng)。劉毅，工學(xué)博士、華中科技大學(xué)講師，研究方向?yàn)槎喽丝陔姍C(jī)及系統(tǒng)。IEEE IES武漢分部副主席，華中科技大學(xué)（淄博）高效節(jié)能電機(jī)技術(shù)研究中心副主任。2016年獲華中科技大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)工學(xué)博士學(xué)位，2016-2019年在華中科技大學(xué)電機(jī)及控制工程系從事博士后研究。曾在中國航天科工集團(tuán)第四研究院任職，參與了多種新能源特種車輛的電驅(qū)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。主持國家自然科學(xué)基金和中國博士后科學(xué)基金項(xiàng)目各1項(xiàng)，受邀擔(dān)任期刊客座副主編1次，作國際和國內(nèi)學(xué)術(shù)會議專題講座各1次，組織國際會議專題研討會4次。截至2020年3月底，共接收/發(fā)表論文50余篇，以第.一/通訊作者身份接收/發(fā)表SCI論文17篇，其中SCI一區(qū)期刊論文10篇，3篇SCI論文入選期刊高引用論文（Most Cited Articles），授權(quán)和申請發(fā)明專利20余項(xiàng)，并擔(dān)任多個SCI期刊和知名國際會議審稿專家。

圖書目錄

序言
前言

第1章無刷雙饋電機(jī)及其控制概述1
1.1無刷雙饋電機(jī)本體研究概述1
1.2無刷雙饋電機(jī)數(shù)學(xué)模型研究概述3
1.3無刷雙饋電機(jī)控制方法研究概述4
1.4無刷雙饋電機(jī)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀5
1.4.1基于傳統(tǒng)電機(jī)的獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀5
1.4.2基于無刷雙饋電機(jī)的獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀7
1.5本書主要內(nèi)容9
參考文獻(xiàn)10

第2章無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型與特性分析17
2.1引言17
2.2工作原理分析17
2.3三相靜止坐標(biāo)系下的動態(tài)模型18
2.4兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的動態(tài)模型22
2.4.1電機(jī)控制中的坐標(biāo)變換理論22
2.4.2任意速dq坐標(biāo)系下的動態(tài)模型24
2.5穩(wěn)態(tài)模型27
2.5.1功率繞組和轉(zhuǎn)子之間的耦合穩(wěn)態(tài)模型27
2.5.2控制繞組和轉(zhuǎn)子之間的耦合穩(wěn)態(tài)模型28
2.5.3Π型穩(wěn)態(tài)模型和內(nèi)核穩(wěn)態(tài)模型29
2.5.4T型穩(wěn)態(tài)模型30
2.6獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)性能分析32
2.6.1功率流分析32
2.6.2控制繞組電流分析34
2.7小結(jié)37
參考文獻(xiàn)37

第3章無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)中的變流器38
3.1引言38
3.2背靠背變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)38
3.3電力電子變流器中的PWM技術(shù)40
3.3.1單個脈沖調(diào)制波PWM基本原理40
3.3.2SPWM基本原理41
3.3.3三相逆變器SPWM43
3.3.4三相逆變器SVM46
3.4無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)基本控制方法47
3.4.1電機(jī)側(cè)變流器控制48
3.4.2負(fù)載側(cè)變流器控制48
3.5小結(jié)53
參考文獻(xiàn)53

第4章常規(guī)負(fù)載下無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行控制55
4.1引言55
4.2控制方案設(shè)計(jì)思路55
4.3控制繞組電流控制方案56
4.4功率繞組電壓控制方案59
4.4.1功率繞組電壓幅值控制59
4.4.2功率繞組電壓頻率控制60
4.5控制繞組側(cè)LC濾波器設(shè)計(jì)和整體控制方案61
4.5.1控制繞組側(cè)LC濾波器設(shè)計(jì)61
4.5.2整體控制方案62
4.6實(shí)驗(yàn)結(jié)果64
4.6.1控制繞組側(cè)LC濾波器性能實(shí)驗(yàn)64
4.6.2控制繞組電流矢量控制器性能實(shí)驗(yàn)64
4.6.3常規(guī)負(fù)載下發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行控制實(shí)驗(yàn)66
4.7小結(jié)73
參考文獻(xiàn)73

第5章特殊負(fù)載下無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行控制74
5.1引言74
5.2特殊負(fù)載對獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)的影響74
5.3不對稱負(fù)載下負(fù)序電壓補(bǔ)償76
5.3.1不對稱負(fù)載下無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)動態(tài)模型76
5.3.2基于正反轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的負(fù)序電壓補(bǔ)償79
5.4非線性負(fù)載下低次諧波抑制87
5.4.1基于電機(jī)側(cè)變流器的抑制方法88
5.4.2基于負(fù)載側(cè)變流器的抑制方法101
5.4.3考慮變流器額定電壓的協(xié)同抑制方法104
5.4.4統(tǒng)一雙變流器協(xié)同抑制方法108
5.5小結(jié)116
參考文獻(xiàn)117

第6章無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器控制119
6.1引言119
6.2轉(zhuǎn)速觀測器119
6.2.1基于轉(zhuǎn)子位置鎖相環(huán)的轉(zhuǎn)速觀測器120
6.2.2非常規(guī)負(fù)載對轉(zhuǎn)速觀測的影響122
6.2.3非常規(guī)負(fù)載下的改進(jìn)轉(zhuǎn)速觀測器125
6.3獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)無速度傳感器直接電壓控制133
6.3.1基本的無速度傳感器直接電壓控制策略133
6.3.2改進(jìn)的無速度傳感器精準(zhǔn)相位控制策略140
6.4不對稱負(fù)載下無速度傳感器控制143
6.4.1無速度觀測器的控制策略143
6.4.2基于速度觀測器的控制策略152
6.5小結(jié)155
參考文獻(xiàn)156

第7章無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)預(yù)測控制157
7.1引言157
7.2預(yù)測控制的基本原理157
7.3應(yīng)用于電氣傳動的模型預(yù)測分析160
7.4無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)的預(yù)測電流控制162
7.4.1無刷雙饋感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型163
7.4.2總體控制策略163
7.4.3單矢量模型預(yù)測控制164
7.4.4雙矢量模型預(yù)測控制174
7.4.5無差拍預(yù)測控制178
7.5小結(jié)184
參考文獻(xiàn)185

附錄187
附錄A實(shí)驗(yàn)平臺1 187
附錄B實(shí)驗(yàn)平臺2 190