直线感应电机及系统

图书标准信息

• 作者 徐伟
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2023-06
• 版次 1
• ISBN 9787111724469
• 定价 188.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 452页
• 字数 502千字

【内容简介】

本书从“电机本体—控制策略—系统级优化”三个维度，开展了全面深入的研究和探索，成功构建了一套适用于直线感应电机系统的理论分析体系。
  针对直线感应电机“模型精度偏低、控制效果欠佳、系统优化困难”等相关技术瓶颈及难题，本书在直线感应电机的时间谐波等效电路、电机系统损耗模型、电机系统小损耗控制、多参数并行辨识策略、系统级多层次优化等方面开展了大量研究，取得了系列原创性成果，相关工作具有十分重要的理论分析及工程实践意义。
  本书可供电气工程、控制工程、机械工程等相关行业科研技术人员，以及高等院校电机、电气传动、电力电子等专业的教师和学生参考。

【作者简介】

徐伟，华中科技大学教授，博士生导师。入选IET Fellow、IEEE高级会员、高层次青年人才、湖北省百人计划特聘专家、湖北省百名专利发明领军人才。研究方向为电机设计、控制及系统集成应用，在直线感应电机系统稳动态等效模型、多参数辨识、效率和推力提升、系统级优化等方向获得系列原创。研究团队为“华中科技大学能量转换系统研究组”（http://machinececs.seee.hust.edu.cn/），和中车、徐工、兰州电机、东风汽车等多家重点行业权威企业开展深入合作。

担任IEEE IES 武汉分部主席、2021年国际直线电机大会（LDIA）主席、2023年国际模型预测大会（PRECEDE）主席、IEEE TIE等期刊（副）编辑、国际直线电机大会指导委员（ISC Member）。主持国家重点研发计划（金砖国合）、国家自然科学基金、湖北省重大项目和湖北省科技支撑、四川省重大研发、淄博市创新发展重点、佛山市科技创新团队、深圳国合重点项目、徐工重大项目等。带领团队研发多个电机系统样机及产品，通过权威部门科学技术评价5次，在城轨交通、电动汽车、钢铁冶炼、石油开采等行业得到应用。

发表高水平期刊论文190余篇（IEEE汇刊论文150余篇，其中热点论文1篇，高被引论文2篇），出版中英文著作8部（以作者身份，2019年在Springer出版《Advanced Linear Machines and Drive Systems》，2023年在CRC出版《Permanent Magnet Synchronous Machines and Drives: Flux Weakening Advanced Control Techniques》等）。以发明人身份，获授权美国发明专利4项，授权中国发明专利71项（10余项得到应用及许可转化）、省部级奖4次、国家发改委节能产品目录1次、国际学术研究Fellowship 3次、国际期刊或会议论文奖16次。相关成果Google Scholar引用率8000余次（H指数44），（2020~2023）连续3年入选Stanford大学“世界2%科学家榜单”。

【目录】

目录

Contents

序言

前言

第1章概述/

1.1研究背景及意义/

1.2直线感应电机等效分析模型研究概述/

1.2.1路的方法/

1.2.2场的方法/

1.2.3场路结合法/

1.2.4等效模型研究难点/

1.3直线感应电机控制方法研究概述/

1.3.1传统控制策略/

1.3.2小损耗控制/

1.3.3模型预测控制/

1.3.4无速度传感器控制/

1.3.5参数辨识及牵引性能提升/

1.4直线感应电机多目标优化研究概述/

1.4.1优化建模/

1.4.2降维求解/

1.5本书主要研究内容/

第2章直线感应电机等效电路/

2.1引言/

2.2绕组函数理论及分析/

2.2.1电机结构/

2.2.2绕组函数/

2.3绕组函数等效电路/

2.3.1电感计算/

2.3.2速度电压校正系数/

2.3.3电压和磁链方程/

2.3.4特性变量/

2.3.5等效电路推导/

2.4谐波成分及分析/

2.4.1空间谐波/

2.4.2时间谐波/

2.4.3总谐波/

2.5时间谐波等效电路/

2.5.1修正系数/

2.5.2等效电路/

2.6小结/

第3章直线感应电机小损耗建模分析/

3.1引言/

3.2电机损耗模型/

3.2.1数学模型/

3.2.2损耗模型/

3.3直线感应电机系统损耗模型/

3.3.1考虑逆变器的电机损耗模型/

3.3.2考虑时间谐波的电机损耗模型/

3.4直线感应电机小损耗控制/

3.4.1控制算法/

3.4.2仿真结果/

3.4.3实验结果/

3.5直线感应电机系统小损耗控制/

3.5.1考虑逆变器损耗的小损耗控制/

3.5.2考虑时间谐波影响的小损耗控制/

3.5.3仿真结果/

3.5.4实验结果/

3.6小结/

第4章直线感应电机模型预测电流控制/

4.1引言/

4.2传统模型预测电流控制/

4.2.1电流预测模型/

4.2.2传统单矢量模型预测电流控制/

4.3基于不同调制策略的模型预测电流控制/

4.3.1单矢量模型预测电流控制/

4.3.2双矢量模型预测电流控制/

4.3.3三矢量模型预测电流控制/

4.3.4实验结果/

4.4多步长连续集模型预测电流控制/

4.4.1多步长连续集模型预测控制算法/

4.4.2含约束条件的简化求解/

4.4.3实验结果/

4.5多步长有限集模型预测电流控制/

4.5.1预测步长为2的情况/

4.5.2预测步长为N的一般情况/

4.5.3实验结果/

4.6小结/

第5章直线感应电机模型预测推力控制/

5.1引言/

5.2传统模型预测推力控制/

5.3无权重系数模型预测推力控制/

5.3.1初级磁链约束法/

5.3.2统一量纲法/

5.3.3实验结果/

5.4任意双矢量模型预测推力控制/

5.4.1电压矢量组合简化搜索方法/

5.4.2含电流约束条件的简化求解方法/

5.4.3实验结果/

5.5基于参考初级磁链矢量的模型预测推力控制/

5.5.1基于MTPA的模型预测推力控制/

5.5.2参考初级磁链矢量推导/

5.5.3实验结果/

5.6小结/

第6章直线感应电机无速度传感器控制/

6.1引言/

6.2基于全阶观测器的速度估计方法/

6.2.1全阶状态观测器/

6.2.2全阶自适应速度观测器/

6.3基于扩展全阶状态观测器的速度估计方法/

6.3.1扩展状态观测器/

6.3.2扩展全阶自适应速度观测器/

6.4全解耦二自由度无速度传感器控制/

6.4.1速度控制器与观测器对动态性能的影响/

6.4.2全解耦二自由度控制器设计/

6.4.3仿真及实验结果/

6.5无速度传感器控制稳定性研究/

6.5.1稳定性与阻尼特性分析/

6.5.2自适应参数设计/

6.5.3仿真及实验结果/

6.6小结/

第7章直线感应电机参数辨识/

7.1引言/

7.2电机参数机理分析/

7.2.1参数变化机制分析/

7.2.2控制系统参数需求分析/

7.3低复杂度在线参数辨识/

7.3.1单参数在线辨识/

7.3.2双参数在线辨识/

7.3.3仿真及实验结果/

7.4低开关频率下在线参数辨识/

7.4.1低开关频率下辨识特性对比/

7.4.2参数敏感性与谐波抑制策略/

7.4.3仿真及实验结果/

7.5带参数辨识补偿的无速度传感器控制/

7.5.1全阶观测器参数敏感性分析/

7.5.2励磁电感与速度并行辨识/

7.5.3仿真及实验结果/

7.6小结/

第8章直线感应电机多目标优化/

8.1引言/

8.2参数敏感性分析/

8.3直线感应电机多层次优化模型/

8.3.1正交实验表/

8.3.2相关性分析/

8.3.3优化模型/

8.4多层次优化/

8.4.1直线感应电机优化模型及结果/

8.4.2优化方案验证/

8.5直线感应电机系统级优化/

8.5.1优化模型/

8.5.2仿真及实验结果/

8.6小结/

第9章总结与展望/

9.1全书总结/

9.2展望/

参考文献/

附录/

附录A/

附录B/

附录C/