永磁同步电机自抗扰控制技术
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作者杨凯 等
出版社科学出版社
ISBN9787030719904
出版时间2022-10
装帧平装
开本16开
定价88元
货号1202787943
上书时间2024-09-04
商品详情
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目录
第1章绪论/1
1.1研究背景和意义/2
1.1.1永磁同步电机发展简史/2
1.1.2永磁同步电机应用场景/3
1.1.3永磁同步电机应用现存问题/7
1.1.4永磁同步电机控制方案/15
1.2永磁同步电机自抗扰控制/20
1.2.1自抗扰基本理论/20
1.2.2自抗扰理论的产生和发展/25
1.2.3永磁同步电机自抗扰控制的应用/26
1.2.4永磁同步电机自抗扰控制研究现状/28
参考文献/32
第2章永磁同步电机自抗扰控制器设计/35
2.1永磁同步电机数学模型/36
2.1.1永磁同步电机的基本数学模型/36
2.1.2永磁同步电机研究中常用的坐标变换/39
2.1.3dq坐标系下的永磁同步电机数学模型/42
2.2永磁同步电机矢量控制方法/44
2.2.1永磁同步电机的矢量控制策略/44
2.2.2空间矢量脉宽调制技术/49
2.3永磁同步电机中的自抗扰控制器/52
2.3.1转速自抗扰控制器/53
2.3.2电流自抗扰控制器/56
2.3.3稳定性分析/59
参考文献/63
第3章自抗扰控制的建模与仿真/64
3.1永磁同步电机建模与仿真/65
3.1.1abc/dq变换模块/65
3.1.2永磁同步电机微分方程搭建/67
3.1.3参数输入/69
3.1.4永磁同步电机仿真/70
3.2永磁同步电机矢量控制系统建模/72
3.2.1系统关键问题解决方法/72
3.2.2系统仿真结构/75
3.3双闭环控制器建模与仿真/81
3.3.1转速环的线性自抗扰控制建模/81
3.3.2电流环的线性自抗扰控制建模/83
3.3.3仿真结果/86
3.4基于复系数滤波器的自抗扰控制建模与仿真/89
3.4.1复系数自抗扰控制器建模/90
3.4.2仿真结果/94
参考文献/95
第4章自抗扰控制器的参数鲁棒性改进/96
4.1模型参数不准确对自抗扰控制系统的影响/98
4.1.1特性增益不准确对自抗扰控制系统的影响/98
4.1.2状态系数不准确对自抗扰控制系统的影响/104
4.1.3结果与分析/107
4.2对机械参数自适应的转速环自抗扰控制器设计/113
4.2.1阻尼黏滞系数辨识/114
4.2.2交流电机的发展简史/114
4.2.3对机械参数自适应的转速环自抗扰控制器/115
4.2.4结果与分析/116
4.3对电参数自适应的电流环自抗扰控制器设计/117
4.3.1交直轴电感辨识/118
4.3.2定子电阻辨识/120
4.3.3电参数辨识误差分析及补偿策略/120
4.3.4对电参数自适应的电流环自抗扰控制器/122
4.3.5结果与分析/123
参考文献/126
第5章自抗扰控制在谐波抑制中的应用/127
5.1永磁同步电机驱动系统谐波来源/129
5.1.1反电势非正弦/129
5.1.2逆变器非线性特性/130
5.1.3三相不平衡/132
5.2传统扩张状态观测器的局限性/132
5.3复系数扩张状态观测器设计与分析/134
5.3.1复系数滤波器引入/135
5.3.2复系数扩张状态观测器设计/138
5.3.3谐波扰动估计误差分析/141
5.4复系数自抗扰控制器设计与分析/143
5.4.1复系数自抗扰控制器设计/143
5.4.2谐波扰动抑制能力分析/143
5.4.3指令跟踪能力分析/148
5.5基于复系数自抗扰控制器的谐波扰动抑制/148
5.5.1基于复系数自抗扰控制器的电流环设计/148
5.5.2谐波扰动抑制能力分析/150
5.5.3相序区分能力分析/150
5.6结果与分析/152
5.6.1稳态性能验证/153
5.6.2跟踪性能验证/155
5.6.3鲁棒性验证/156
5.6.4相序区分能力验证/157
参考文献/159
第6章自抗扰控制在无位置传感器控制系统中的应用/161
6.1面向无位置传感器控制的永磁同步电机等效反电势模型/162
6.2基于扩张状态观测器的永磁同步电机无位置传感器控制/164
6.2.1基于扩张状态观测器的反电势估计/164
6.2.2误差分析/165
6.2.3带宽自适应律设计/167
6.2.4基于正交锁相环的转速和位置提取/168
6.2.5位置信号的修正/169
6.3转速估计补偿策略/170
6.3.1负载扰动下的转速误差分析/171
6.3.2基于转矩微分前馈转速估计补偿策略/174
6.4零速起动和低速到中高速切换运行策略/175
6.4.1I-f零速起动/175
6.4.2低速到中高速的无扰切换/176
6.5结果与分析/180
6.5.1I-f起动和切换实验验证/182
6.5.2基于扩张状态观测器的无位置传感器控制实验验证/183
6.5.3带宽自适应策略实验验证/184
6.5.4基于转矩微分前馈的转速估计补偿
策略实验验证/185
参考文献/188
内容摘要
永磁同步电机具备一系列技术优势，应用前景广阔。针对永磁同步电机扰动抑制难题，自抗扰控制技术融合经典与现代控制理论精髓，采用“集中扰动估计+前馈补偿”结构，在应对扰动时具备天然优势。然而，随着应用场景多元化和扰动类型复杂化日益加剧，人们对自抗扰控制技术抗扰性能提出了更高要求。本书聚焦永磁同步电机系统在有/无位置传感器控制模式下，应对负载、谐波、参数等多类型扰动，从多维度构建永磁同步电机扰动抑制研究体系，满足超高稳定、广域调速、抗多型扰动的应用需求，奠定理论与实用基础。
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