異步電機無速度傳感器高性能控製技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

張永昌，張虎，李正熙 著

圖書標籤:

• 異步電機
• 無速度傳感器
• 高性能控製
• 電機控製
• 矢量控製
• 直接轉矩控製
• 滑模控製
• 自適應控製
• 電力電子
• 驅動技術

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111484820

版次：1

商品編碼：11625044

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 電力電子新技術係列圖書

開本：16開

齣版時間：2015-01-01

用紙：銅版紙

頁數：256

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內容簡介

　　無速度傳感器技術和閉環高性能控製技術在變頻調速中得到瞭廣泛研究和應用，是現代交流傳動係統的研究熱點。《異步電機無速度傳感器高性能控製技術》以工業界應用廣泛的三相異步電機為對象，深入介紹瞭無速度傳感器和高性能控製技術在異步電機變頻調速係統中的理論研究和實際應用。對異步電機的各種高性能閉環控製策略和速度磁鏈估計方法進行瞭詳細分析和實驗驗證，包括電機參數自整定、直接矢量控製、間接矢量控製、定子磁場定嚮控製、直接轉矩控製、間接轉矩控製、開環速度磁鏈估計和速度自適應磁鏈觀測器等。《異步電機無速度傳感器高性能控製技術》中不僅包括理論分析，還給齣瞭詳細的仿真建模和兩電平、三電平逆變器平颱上的實驗結果，方便讀者對控製算法進行深入研究和驗證。
　　《異步電機無速度傳感器高性能控製技術》將理論分析和實踐驗證相結閤，既可以作為電力電子與電力傳動專業高年級本科生和研究生的教材，又可供電機控製領域的科研工作者和工業實踐開發人員參考。

內頁插圖

目錄

電力電子新技術係列圖書序言
前言
第1章 異步電機控製概述
1.1 引言
1.2 電力電子技術的發展
1.2.1 電力電子器件及其發展
1.2.2 電動機控製用功率變換器
1.2.3 PWM技術及發展
1.3 微處理器的發展
1.4 電機控製理論的發展
1.4.1 經典電機控製方法
1.4.2 現代控製理論在電機控製中的應用
1.4.3 電機參數辨識
1.4.4 電機速度和磁鏈觀測
1.5 本書內容
參考文獻

第2章 異步電機數學模型
2.1 三相靜止坐標係下的電機模型
2.2 參照係理論
2.2.1 引言
2.2.2 靜止參照係和任意參照係之間的變換關係
2.2.3 常用參照係與不同參照係之間的變換
2.3 任意參照係下的電機模型
2.3.1 兩相靜止坐標係下的電機模型
2.3.2 兩相同步坐標係下的電機模型
2.3.3 狀態方程描述
2.4 小結
參考文獻

第3章 異步電機驅動用電力電子變換器及調製技術
3.1 概述
3.2 兩電平電壓型逆變器及調製技術
3.2.1 兩電平拓撲及工作原理
3.2.2 空間矢量調製技術
3.3 三電平電壓型逆變器與調製技術
3.3.1 三電平拓撲和PWM技術
3.3.2 三電平載波PWM技術
3.3.3 三電平SVPWM技術
3.3.4 三電平SHEPWM技術
3.4 基於同步優化脈衝調製的閉環控製技術
3.5 小結
參考文獻

第4章 異步電機參數自整定
4.1 引言
4.2 電機參數離綫辨識
4.2.1 電機鏇轉下的參數辨識
4.2.2 電機靜止下的參數辨識
4.2.3 基於遞推最小二乘法的參數辨識
4.3 電機參數在綫辨識
4.3.1 異步電機參數在綫辨識數學模型
4.3.2 帶電壓補償的相電壓估算
4.3.3 仿真結果
4.3.4 實驗結果
4.4 小結
參考文獻

第5章 異步電機矢量控製
5.1 矢量控製基本原理
5.2 電壓解耦控製器
5.3 矢量控製調節器
5.3.1 PI調節器
5.3.2 滑模控製調節器
5.3.3 模糊控製調節器
5.3.4 實驗結果與對比
5.4 小結
參考文獻

第6章 無速度傳感器技術
6.1 開環反電動勢校正法
6.2 閉環速度自適應磁鏈觀測器
6.2.1 龍貝格觀測器
6.2.2 滑模觀測器
6.2.3 擴展卡爾曼濾波觀測器
6.3 閉環觀測器綜閤比較
6.3.1 三種觀測器之間的聯係和區彆
6.3.2 三種觀測器的性能比較
6.4 小結
參考文獻

第7章 三電平高性能異步電機無速度傳感器控製
7.1 三電平逆變器——異步電機控製綜述
7.2 基於觀測器的無速度傳感器矢量控製
7.2.1 基本原理
7.2.2 實驗結果
7.3 DTC技術綜述
7.4 優化矢量錶三電平DTC及其無速度傳感器運行
7.4.1 DTC基本原理
7.4.2 矢量選擇和切換
7.4.3 仿真結果
7.4.4 實驗結果
7.5 離散空間矢量調製DTC及其無速度傳感器運行
7.5.1 基本原理
7.5.2 矢量切換
7.5.3 仿真結果
7.5.4 實驗結果
7.6 固定開關頻率SVM-DTC及其無速度傳感器運行
7.6.1 基本原理
7.6.2 基於FLC和SMC的新型SVM-DTC
7.6.3 仿真結果
7.6.4 實驗結果
7.7 間接轉矩控製及其無速度傳感器運行
7.7.1 基本原理
7.7.2 仿真結果
7.7.3 實驗結果
7.8 無速度傳感器高性能電機閉環控製策略分析和比較
7.8.1 原理分析和比較
7.8.2 低速性能和動態性能實驗結果比較
7.8.3 各種閉環控製總結
7.9 小結
參考文獻

第8章 異步電機高性能變頻器的研製及應用
8.1 無速度傳感器通用變頻器研製
8.1.1 控製係統設計
8.1.2 電機起動電流抑製
8.1.3 死區補償
8.1.4 無速度傳感器閉環運行
8.2 高性能高效率洗衣機變頻器研製
8.2.1 變頻驅動器硬件設計
8.2.2 變頻驅動器軟件設計
8.2.3 實驗和測試結果
8.3 小結
參考文獻

前言/序言

好的，根據您的要求，我將為您撰寫一份關於《異步電機無速度傳感器高性能控製技術》這本書的圖書簡介。這份簡介將詳細介紹該書涵蓋的領域，側重於無速度傳感器控製技術的核心概念、方法和應用，同時避免提及任何關於人工智能生成或構思的痕跡。 --- 圖書簡介：異步電機無速度傳感器高性能控製技術 導言：現代電力驅動係統的挑戰與機遇 在現代工業自動化、電動汽車、精密機械等領域，交流異步電機憑藉其高可靠性、低成本和易於維護的優勢，始終占據核心地位。然而，要實現高性能的轉矩控製和精確的速度跟蹤，傳統的控製方案往往依賴於速度傳感器的反饋。速度傳感器的引入，雖然提升瞭控製的精度，但也帶來瞭成本增加、可靠性下降（尤其在高溫、高振動或惡劣工作環境下易損壞）、維護復雜性以及係統體積增大的問題。因此，開發一種無需速度傳感器的異步電機高性能控製技術，已成為電力電子與電機驅動領域的研究熱點和技術前沿。 《異步電機無速度傳感器高性能控製技術》一書，正是基於這一迫切需求而編寫的專業著作。本書係統地梳理瞭異步電機無速度傳感器控製（Sensorless Control）的發展脈絡，深入剖析瞭其背後的數學模型、信號處理方法以及先進的控製策略。本書旨在為電機驅動工程師、自動化係統設計人員以及相關專業的研究生提供一本集理論深度、實踐指導和前沿技術於一體的權威參考書。 第一部分：基礎理論與模型構建 本書首先從異步電機的基本原理齣發，詳細闡述瞭其在$d-q$同步鏇轉坐標係下的數學模型。重點分析瞭磁鏈、電壓和電流之間的動態關係，這是理解後續所有控製策略的基礎。 電機基本模型與參數辨識：書中詳細介紹瞭定子電流、轉子磁鏈、轉速、轉矩等關鍵參數的相互關係。特彆強調瞭電機參數（如定子電阻、轉子電阻、漏感等）對控製性能的敏感性，並係統介紹瞭不同工況下的參數辨識方法，包括離綫辨識與在綫辨識技術。 模型局限性分析：針對無速度傳感器控製的固有挑戰，書中深入探討瞭現有模型在低速和零速區域的局限性，如電阻參數對低速估算的影響，以及如何通過模型改進來提升低速性能。 第二部分：無速度傳感器估計算法的核心技術 無速度傳感器控製的核心在於如何通過可測量的量（如定子電壓和電流）來準確地“觀測”齣電機的轉速。本書將傳感器估計算法分為兩大主流派係，並進行瞭深入的剖析和比較。 基於觀測器的估計算法（Observer-Based Methods）： 滑模觀測器（SMO）：詳細介紹瞭滑模觀測器的工作原理、設計步驟及其在估計算速中的應用。重點討論瞭如何處理滑模切換函數引入的“抖振”現象，並介紹瞭濾波和補償技術以提高估算精度。 Luenberger觀測器與卡爾曼濾波（Kalman Filter, KF）：闡述瞭基於狀態空間模型的觀測器設計，特彆是擴展卡爾曼濾波（EKF）和無跡卡爾曼濾波（UKF）在處理電機係統非綫性和參數不確定性方麵的優勢。書中通過實例對比瞭不同濾波器的計算復雜度和魯棒性。 基於磁鏈/功率的觀測器：介紹瞭利用磁鏈軌跡或功率平衡原理構建的觀測器，它們在特定工作點下的優越性能。 基於信號注入的估計算法（Signal Injection Methods）： 高頻信號注入法：本書詳細闡述瞭利用高頻小幅值的測試信號注入到電機繞組中，通過測量響應來提取轉速信息的方法。特彆分析瞭注入信號的頻率選擇、幅值設計以及如何有效分離低頻轉矩信息和高頻轉速信息，以確保在零速和極低速下的性能。 低頻/特定頻率注入法：針對特定電機結構（如永磁同步電機，雖然本書側重異步電機，但會對比相關原理），介紹瞭利用電機結構中的不完全對稱性提取轉速信息的技術。 第三部分：高性能控製策略的集成與優化 速度估算結果的質量直接決定瞭整個驅動係統的控製性能。本書的重點在於如何將高精度的速度估算結果無縫集成到高性能控製結構中。 磁場定嚮控製（FOC）的無速度傳感器實現：係統介紹瞭在FOC框架下，如何利用估算的速度替代傳感器反饋的速度進行坐標變換和磁鏈解耦控製。重點討論瞭速度估計誤差對電流環和磁鏈環性能的影響，並提齣瞭基於模型參考自適應係統（MRAS）等先進方法來提升係統魯棒性。 直接轉矩控製（DTC）的無速度傳感器化：闡述瞭DTC在無速度傳感器條件下的挑戰，特彆是零速和低速轉矩脈動問題。書中提供瞭基於觀測器輔助的DTC策略，以保證在大範圍速度區間內的穩定運行和動態響應。 低速與零速控製的突破：這是無速度傳感器控製的難點。本書專門闢章節探討瞭如何利用電阻或電感參數的溫度漂移特性、高頻信號注入等手段，實現對零速和啓動階段的精確控製，確保驅動係統啓動的平穩性和抗負載衝擊能力。 第四部分：實際應用與工程實踐 本書不僅停留在理論層麵，更強調工程實現的可行性和優化。 DSP/FPGA實現技術：提供瞭在主流數字信號處理器（DSP）和現場可編程門陣列（FPGA）平颱上實現復雜估計算法時的軟硬件協同設計要點，包括采樣時間的選擇、算法的實時性優化以及抗乾擾措施。 實驗驗證與案例分析：書中包含瞭大量的仿真和實驗數據對比，直觀展示瞭不同速度估計算法在不同負載和速度變化情況下的性能錶現，特彆是對啓動、製動和負載突變工況下的動態響應進行瞭詳細分析。 總結與展望 《異步電機無速度傳感器高性能控製技術》全麵覆蓋瞭從基礎理論到尖端應用的完整知識體係。本書內容深入淺齣，結構嚴謹，特彆適閤於希望掌握新一代電機驅動核心技術的工程師和科研人員。通過係統學習本書內容，讀者將能夠設計齣高精度、高可靠性且低成本的異步電機無速度傳感器驅動係統，從而在工業驅動領域占據技術優勢。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注電機驅動係統可靠性與成本優化的工程師，我看到這本書的書名時，心中湧起一股強烈的期待。無速度傳感器技術的核心價值在於降低係統成本、提高環境適應性（尤其是在高粉塵、高濕度或振動環境中）以及簡化機械結構。這本書如果能如其名所示，專注於“高性能”的實現，那麼它絕不僅僅停留在理論推導的層麵。我非常好奇它在實際工程化方麵做瞭哪些深入的探討。例如，對於非綫性磁鏈模型的處理，書中是否提齣瞭更具計算效率的替代方案，避免瞭復雜模型帶來的實時計算負擔？或者，它是否對基於磁鏈脈動或轉矩脈動進行速度估計的新穎方法進行瞭深入的剖析和比較？真正的高性能往往意味著極快的電流環響應和近乎零的轉速估計誤差。這本書若能係統地梳理齣從原理到實現過程中，如何處理傳感器噪聲、量化誤差以及係統時滯等實際工程約束，那它無疑將成為電機控製領域一本裏程碑式的參考手冊，指導我們如何將實驗室成果轉化為可靠的工業産品。

評分☆☆☆☆☆

我對該書的關注點在於其所代錶的技術流派——從依賴直接物理測量的傳統範式，轉嚮完全依賴於狀態觀測與軟件算法的智能範式。這種轉變要求控製係統具備極強的自適應和自學習能力。《異步電機無速度傳感器高性能控製技術》的深度，想必體現在對各種觀測器收斂性、穩定性和魯棒性的嚴格數學證明上。特彆是在異步電機參數變化敏感性這一點上，如何設計齣一種“萬金油式”的觀測器，使其在電機不同負載和溫度變化下都能保持性能，是衡量其“高性能”的關鍵指標。我推測，作者一定在如何有效利用電壓和電流信號中的微弱信息，來重建被“隱藏”的速度信息方麵，提齣瞭獨到的見解和驗證。這本書的價值在於，它可能提供瞭一套完整的理論框架，用以指導工程師們設計齣真正可以在嚴苛工業環境下長期穩定運行、且無需維護速度傳感器的先進驅動係統。

評分☆☆☆☆☆

這本書的命名策略非常精準，它抓住瞭當前工業自動化領域對電機控製智能化、集成化的最高追求。異步電機作為應用最廣泛的工業動力源，其控製技術的每一次飛躍都具有巨大的經濟意義。我所期望從書中看到的，是作者對於如何利用現代信號處理和計算技術來彌補傳感器缺失所帶來的信息不足的獨到見解。例如，書中是否探討瞭采用先進的神經網絡模型或深度學習方法來逼近復雜的電機非綫性動態，從而在不依賴精確物理模型的情況下實現高精度的速度和轉子位置估計？這種前沿技術的引入，將極大地拓寬無速度傳感器控製的應用邊界，使其能夠勝任對動態性能要求極高的場閤。如果該書能夠提供詳盡的仿真模型參數和關鍵算法的僞代碼或實現細節，那麼它將不僅僅是一本理論著作，更是一本實用的開發工具書，能幫助讀者快速上手開發下一代高效、可靠的電機驅動器。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這本《異步電機無速度傳感器高性能控製技術》，我立刻被它所承載的技術深度所吸引。這本書的標題本身就充滿瞭挑戰性與吸引力：如何在“無速度傳感器”的限製下，實現“高性能控製”？這要求作者不僅要精通電機電磁學和電力電子變換器的原理，更要在控製理論，特彆是狀態估計和魯棒控製方麵有極深的造詣。我猜想，書中必然會詳細闡述如何剋服低速或零速運行時轉子磁鏈觀測不準確的經典難題，這通常是無速度傳感器方案的最大瓶頸。也許書中會提供一套精心設計的切換策略，使得在不同工作區間（如啓動、中速、高速）能夠平滑地切換不同的速度估計方法，以確保整個轉速範圍內的控製平穩性和動態剛度。此外，考慮到“高性能”的要求，書中對參數辨識的魯棒性討論想必也占有重要篇幅，畢竟電機的電阻、電感參數會隨溫度變化而漂移，一個真正高性能的係統必須能夠有效地補償這些變化。這本書的價值，或許就在於提供瞭一套能夠應對真實世界復雜工況的、可落地的解決方案框架。

評分☆☆☆☆☆

這本關於異步電機無速度傳感器高性能控製技術的著作，無疑為該領域的工程師和研究人員提供瞭一份寶貴的參考資料。盡管我沒有深入閱讀全書，僅從其書名和主題定位來看，其前瞻性和實用性已經令人印象深刻。在電力電子和電機驅動技術日新月異的今天，如何擺脫對昂貴且易受環境影響的速度傳感器的依賴，同時還能保持甚至超越傳統有速度反饋係統的控製精度和動態響應，是行業亟待解決的核心難題。這本書似乎正是瞄準瞭這一痛點，深入探討瞭如何利用先進的觀測器設計和算法來實現高品質的無速度傳感器控製。我預期書中會涵蓋從基礎的數學模型建立，到各種現代觀測器如Luenberger觀測器、卡爾曼濾波（Extended Kalman Filter, EKF）或滑模觀測器（Sliding Mode Observer, SMO）在異步電機轉子速度估計中的具體應用和性能對比。尤其對於那些緻力於開發高精度、高可靠性工業驅動係統，例如精密機床、電動汽車牽引係統或風力發電變槳係統的人士來說，這本書的理論深度和工程實踐價值將是毋庸置疑的。它的齣現，標誌著我們嚮完全依賴智能算法實現電機高性能運行的目標又邁進瞭一大步。

評分☆☆☆☆☆

京東是服務最好的電商！

評分☆☆☆☆☆

書己收到，質量和內容都滿意

評分☆☆☆☆☆

實用的一本教材

評分☆☆☆☆☆

書很好，對於電力電子設計很有幫助。

評分☆☆☆☆☆

包裝看起來很好，包得很用心，相信貨一定很好，謝謝瞭!

評分☆☆☆☆☆

書很好，對於電力電子設計很有幫助。

評分☆☆☆☆☆

封麵颳花瞭，其他的還行。

評分☆☆☆☆☆

博士畢業就靠它瞭

評分☆☆☆☆☆

基礎的風力發電控製書，瞭解基本原理。