异步电动机直接转矩控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:

出品人:

页数:140

译者:

出版时间:1999-08

价格:10.0

装帧:平装

isbn号码:9787111044574

丛书系列:

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• 电机控制
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• 控制工程
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• 电机学
• 电力系统

《电力电子系统中的新型控制策略》 本书深入探讨了现代电力电子系统中前沿的控制策略，旨在为研究人员、工程师以及高级工程技术专业的学生提供一个全面的技术指南。随着电力电子技术的飞速发展，其在工业驱动、新能源发电、电动汽车以及智能电网等领域的应用日益广泛。这些应用对电力电子变换器的性能提出了更高的要求，例如更高的效率、更好的动态响应、更低的谐波污染以及更强的鲁棒性。因此，开发和应用先进的控制策略成为提升系统性能的关键。 本书内容聚焦于那些能够显著改善电力电子系统性能的创新型控制方法。我们将从基础的PWM（脉冲宽度调制）技术出发，逐步深入到更为复杂的控制算法，包括但不限于： 一、 高级调制技术与优化： 空间矢量脉宽调制（SVPWM）的深入分析与改进： 详细介绍SVPWM的基本原理、不同实现方式及其在减少谐波、提升效率方面的优势。同时，我们将探讨SVPWM的改进算法，例如用于多电平变换器的SVPWM、考虑死区效应和开关损耗优化的SVPWM，以及用于特定拓扑（如三电平NPC、MMC）的SVPWM。 基于模型预测控制（MPC）的调制策略： 阐述MPC在电力电子控制中的应用，特别是如何利用MPC的预测能力来优化开关模式，实现对电压、电流的精确控制，并能同时考虑多重优化目标（如效率、谐波抑制）。本书将分析不同MPC的成本函数设计以及其在各种拓扑中的应用潜力。 非线性调制技术： 介绍如Sigma-Delta调制、滞环调制等非线性调制技术，分析其优缺点以及在特定应用场景下的适用性。 二、 状态观测与估计： 卡尔曼滤波（KF）及其变种在状态估计中的应用： 详细讲解标准卡尔曼滤波原理，并重点介绍扩展卡尔曼滤波（EKF）、无迹卡尔曼滤波（UKF）等非线性系统状态估计方法。在电力电子领域，这些方法可用于估算电感电流、直流侧电压、转速等难以直接测量的关键参数，从而为高级控制提供准确的反馈。 滑模观测器（SMO）的设计与应用： 深入研究滑模观测器的原理、收敛性分析以及如何克服抖振问题。本书将介绍不同类型的滑模观测器，如高斯牛顿滑模观测器、高增益滑模观测器等，并展示其在感应电机、永磁同步电机等系统中估算电流、磁链和转速的成功案例。 基于神经网络的观测器： 探讨利用神经网络（如径向基函数网络、模糊神经网络）进行状态观测的方法，分析其在线学习能力和对系统模型不确定性的鲁棒性。 三、 鲁棒控制与自适应控制： H-无穷（H∞）控制策略： 详细介绍H∞控制的理论基础，包括Hankel奇异值分解、线性矩阵不等式（LMI）方法等。本书将展示如何设计H∞控制器以应对参数变化、外部干扰等不确定性，确保电力电子系统在各种工况下的稳定性和性能。 自适应控制技术： 阐述参数自适应控制和模型参考自适应控制（MRAC）的原理。我们将重点分析在电力电子系统中，如何通过在线估计和调整控制器参数来补偿系统模型的变化（例如电机的参数漂移、负载变化），实现最优性能。 模糊逻辑控制（FLC）与神经网络控制（NNC）： 探讨基于智能算法的控制方法，分析模糊逻辑和神经网络在处理非线性、不确定系统中的优势。本书将提供如何设计模糊规则库、训练神经网络以及将它们应用于电力电子系统（如DC-DC变换器、逆变器）的指导。 四、 现代电力驱动控制： 无传感器控制技术： 深入研究多种无传感器控制方案，包括基于电压模型和电流模型的估算方法、基于磁链轨迹的估算方法以及利用高频注入法的估算原理。本书将详细分析这些方法在不同类型电机（感应电机、永磁同步电机）上的性能特点、精度和鲁棒性，尤其是在低速和堵转工况下的表现。 模型参考自适应控制（MRAC）在电机驱动中的应用： 探讨如何设计MRAC来精确控制电机的速度和位置，特别是当电机参数发生变化时，MRAC如何保证控制性能的稳定。 基于内模控制（IMC）的电机控制： 分析IMC的原理及其在简化控制器设计、提高系统对模型失配的鲁棒性方面的优势，并展示其在伺服驱动中的应用。 五、 新型电力电子拓扑的控制： 多电平变换器的控制策略： 针对NPC、H-bridge级联、MMC等不同类型多电平变换器，介绍其特有的调制方式（如DSVPWM、LCI）、载波移相和载波叠加等技术，并分析如何进行平衡控制、谐波抑制以及降低开关损耗。 交错式变换器和多相变换器的控制： 探讨这些先进拓扑在提高功率密度、降低纹波方面的优势，并介绍相应的电流共享、载波移相控制等技术。 本书注重理论与实践的结合，每个章节都包含了丰富的仿真案例和实验验证，帮助读者深入理解控制策略的实现细节和实际效果。此外，本书还探讨了控制系统设计的关键考量因素，如采样频率的选择、数字滤波器设计、以及嵌入式处理器上的实现问题。 通过阅读本书，读者将能够掌握一系列先进的电力电子控制理论和方法，并能将其有效地应用于实际工程问题中，从而设计出更高效、更可靠、性能更优越的电力电子系统。本书旨在成为电力电子控制领域研究者和实践者的必备参考。

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我之前接触过一些关于电机控制的书籍，但很少有像《异步电动机直接转矩控制》这样，能够如此系统地、全面地阐述一项技术的。它不仅仅包含了直接转矩控制的核心算法，还涉及了功率器件的选择、驱动电路的设计、传感器技术、系统集成等多个方面。我尤其欣赏书中关于参数辨识和自适应控制的讨论，这使得直接转矩控制系统在不同工况下都能保持最优性能。这本书的知识密度非常高，每一页都蕴含着丰富的信息，需要仔细研读和思考。

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这本书带来的最直观感受就是其内容的深度和广度。当我翻开它时，我并没有立刻找到我期望的那种“傻瓜式”的直接转矩控制实现方法。相反，我被卷入了一场关于电力系统稳定性、电磁兼容性以及电机运行效率的深入探讨之中。书中的很多章节，例如关于PWM（脉冲宽度调制）技术在直接转矩控制中的应用，以及如何通过优化开关策略来降低谐波损耗，都让我受益匪浅。我尤其赞赏作者在讨论不同控制算法时的细致比较，例如比较了基于滞环控制的直接转矩控制和基于模型预测控制的直接转矩控制在动态响应和稳态精度上的优劣，并给出了具体的分析工具和方法。这对于需要根据实际应用场景选择最合适控制策略的工程师来说，无疑是宝贵的参考。

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这本书带给我的最深刻的感受是，它不仅仅是一本技术手册，更是一门关于如何深刻理解异步电动机运行机理的入门。它并没有提供现成的代码或者“一键生成”的解决方案，而是引导读者从根本上理解直接转矩控制的原理，从而能够根据实际需求进行灵活的设计和优化。书中在关于磁链估计的讨论中，详细介绍了包括基于电压模型和基于电流模型等多种方法，并分析了各自的优缺点。这让我能够根据不同的应用场景，选择最合适的磁链估计策略，从而提高控制的精度和鲁棒性。

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这本书的另一个亮点在于其丰富的案例分析。书中并没有仅仅停留在理论层面，而是通过多个实际工程项目的案例，展示了直接转矩控制在不同应用场景下的实现细节和优化策略。我印象深刻的是关于电动汽车驱动系统中的直接转矩控制应用，书中详细阐述了如何在保证快速动态响应的同时，兼顾能源效率和电机寿命。此外，关于变频器在工业驱动中的应用，以及如何通过直接转矩控制来提升生产效率和降低能耗，也让我对这项技术有了更深刻的认识。这些案例的引入，使得原本抽象的理论知识变得具体而生动。

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我一直对异步电动机的控制原理很感兴趣，但市面上很多书籍要么过于理论化，难以与实际工程结合，要么过于工程化，缺乏深入的理论支撑。而《异步电动机直接转矩控制》这本书则巧妙地找到了一个平衡点。它在讲解直接转矩控制核心算法的同时，并未忽略电机本身的特性和电网的约束。例如，书中关于电磁转矩和磁链波动的关系，以及如何通过精确控制电压矢量来实现目标转矩的章节，给我的启发很大。我特别注意到作者在介绍功率器件选择和驱动电路设计时，考虑到了不同类型IGBT、MOSFET的特性差异，以及如何有效抑制高频开关产生的电磁干扰。这让整本书的工程实用性大大增强。

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这本书的名字虽然叫做《异步电动机直接转矩控制》，但通读下来，给我的感觉更像是一部关于现代电力电子技术与控制理论深度融合的百科全书。它没有局限于某个单一的技术点，而是通过直接转矩控制这个核心，引申出了电动机控制的方方面面。我印象最深刻的是其中关于电机模型推导的部分，作者并没有止步于理论的介绍，而是详细地讲解了如何从基础的物理原理出发，一步步建立起三相异步电动机的数学模型，并且在此基础上，阐述了建立坐标变换、弱磁控制等关键技术。这种从宏观到微观、从理论到实践的逻辑清晰性，让我在阅读过程中，不仅仅是“知道”了直接转矩控制的原理，更是“理解”了它背后的驱动力量。

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我一直认为，一本好的技术书籍，不仅仅要教授“怎么做”，更要解释“为什么这样做”。《异步电动机直接转矩控制》恰恰做到了这一点。它在讲解直接转矩控制的流程和算法时，深入剖析了每一步操作背后的物理原理和控制逻辑。例如，在解释如何通过控制电压矢量来影响磁链和转矩时，作者详细分析了电压矢量与磁链、转矩之间的矢量关系，以及不同电压矢量对电机运行状态的影响。这让我对异步电动机的运行机理有了更深刻的理解，也为我以后进行更复杂的电机控制算法设计打下了坚实的基础。

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坦白说，这本书并非一本易读的入门读物，它需要读者具备一定的电力电子和自动控制基础。但正是这种挑战性，让我在阅读过程中不断学习和进步。我曾经在理解定子磁链定向控制的数学推导时遇到了困难，但通过反复研读书中关于坐标变换的详细解释，以及对照书中提供的仿真示例，我最终克服了这一难关。书中对多种控制算法的仿真结果分析，包括转速、转矩、电流和磁链的动态响应曲线，直观地展示了不同算法的性能差异。这对于我理解和验证算法的有效性，以及在实际项目中进行参数整定，都提供了极大的帮助。

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在阅读《异步电动机直接转矩控制》的过程中，我最大的收获是它提供了一种全新的看待电机控制的视角。这本书不仅仅是教授如何实现直接转矩控制，更是引导读者去理解其背后的物理意义和控制哲学。我特别欣赏书中关于磁链观测器设计的章节，作者详细介绍了多种磁链观测器的原理和优缺点，并且提供了实际应用中的调参建议。这对于我理解系统状态的估计，以及如何克服传感器噪声和模型误差，都非常有帮助。书中的图表和公式也都清晰易懂，配合深入浅出的文字解释，让复杂的概念不再难以理解。

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这本书的出版，无疑为异步电动机直接转矩控制领域的研究者和工程师提供了一份宝贵的参考资料。书中在讨论高级控制策略时，例如关于模糊逻辑控制和神经网络控制在直接转矩控制中的应用，为我打开了新的思路。我尤其对书中关于鲁棒性设计的部分印象深刻，作者分析了在模型参数不确定、外部扰动等不利条件下，如何设计出更可靠的直接转矩控制系统。这对于在实际复杂的工业环境中应用这项技术，具有非常重要的指导意义。

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