直线感应电机及系统
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作者徐伟
出版社机械工业
ISBN9787111724469
出版时间2023-05
装帧精装
开本其他
定价188元
货号31747712
上书时间2024-07-05
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作者简介
徐伟，华中科技大学教授，博士生导师。入选IETFellow、IEEE高级会员、国家级高层次青年人才、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IEEEIES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、IEEETIE等期刊（副）编辑、国际直线电机大会指导委员（ISCMember）。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（以第一作者身份，2019年在Springer出版《AdvancedLinearMachinesandDriveSystems》，2023年在CRC出版《PermanentMagnetSynchronousMachinesandDrives:FluxWeakeningAdvancedControlTechniques》等）。以第一发明人身份，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Fellowship3次、国际期刊或会议最佳论文奖16次。相关成果GoogleScholar引用率8000余次（H指数44），（2020~2023）连续3年入选Stanford大学“世界2%顶尖科学家榜单”。
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最小损耗控制/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章直线感应电机最小损耗建模分析/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直线感应电机最小损耗控制/3.4.1控制算法/3.4.2仿真结果/3.4.3实验结果/3.5直线感应电机系统最小损耗控制/3.5.1考虑逆变器损耗的最小损耗控制/3.5.2考虑时间谐波影响的最小损耗控制/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最优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/
内容摘要
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、电机系统最小损耗控制、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。
主编推荐
宝藏图书，强烈推荐给电机领域的研究生（尤其是博士生）或初从业的科研工作者，一本书尽得电机及相关领域科学研究的方法和思路。华中科技大学徐伟教授在直线感应电机领域辛勤耕耘十八年，其研发工作和成果在国内外都都具有很大的影响力。他在国家自然科学基金、国家海外高层次青年人才项目等支持下，从直线感应电机本体、控制策略和系统集成优化等方面开展了深入的研究和探索，建立了高精度等效模型，提出了高性能控制策略，并形成了系统级分层次优化方法，从“电机本体—控制策略—系统级优化”三个维度，成功构建了一套较为完整的直线感应电机系统的理论体系，取得了系列原创性成果，具有十分重要的理论与工程实践意义。该书涉及内容曾获多个奖项行业内大奖，作为作者直线电机研究的呕心之作，本书更是徐教授科学、严谨的治学方法和思想淋漓体现。全书逻辑严谨缜密，文路清晰流畅，文风果敢勇毅，内容饱满详实，致大尽微，自成体系，通俗易懂。本书可供高等院校电机、电气传动、电力电子等专业的教师和学生，以及电气工程、控制工程、机械工程等相关行业科研技术人员参考。
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