Digital Control in Power Electronics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Morgan & Claypool

作者:Buso, Simone/ Mattavelli, Paolo/ Hudgins, Jerry (EDT)

出品人:

页数:160

译者:

出版时间:1905-6

价格:$ 45.20

装帧:Pap

isbn号码:9781598291124

丛书系列:

图书标签:

• 电气工程
• 电力电子
• 数字控制
• 电力电子
• 数字控制
• 控制系统
• 开关电源
• DC-DC转换器
• 逆变器
• 电机控制
• 电力变换
• 嵌入式系统
• 优化控制

现代电力电子系统中的高级控制策略：从理论基础到前沿应用 本书旨在深入探讨电力电子领域中先进控制技术的理论基础、设计方法及其在当代高功率密度、高效率电力转换系统中的实际应用。本书的重点在于超越传统的线性控制范畴，全面覆盖非线性控制、智能控制以及面向特定高性能要求的脉冲宽度调制（PWM）技术。 第一部分：电力电子系统建模与传统控制回顾（约350字） 本书伊始，首先对现代电力电子变换器，如电压源逆变器（VSI）、电流源逆变器（CSI）、以及多电平变换器（MLI）的动态特性进行详尽的数学建模。我们采用状态空间平均法和注入电阻法，建立起适用于不同拓扑结构的连续时间和离散时间模型。重点分析了在电网耦合、负载动态变化等非理想条件下系统的固有复杂性和不确定性。 在基础回顾部分，系统梳理了经典的PID控制器的设计与局限性。尤其深入分析了基于传递函数和频率响应分析的稳定裕度和动态性能评估方法。此部分为后续高级控制方法的引入奠定了必要的理论基石，并明确指出了传统线性控制在应对快速动态变化、参数摄动以及高阶非线性耦合问题时的不足之处。 第二部分：非线性控制理论在电力电子中的应用（约450字） 本书的核心章节聚焦于非线性控制技术。我们详细介绍了滑模控制（SMC）的设计、收敛性分析以及抖振（Chattering）问题的缓解策略。通过设计高阶滑模（HOSM）和利用智能滑模技术，实现了对系统外部扰动和内部参数变化的鲁棒性控制。 随后，对反步控制（Backstepping）的设计流程进行了系统阐述，特别是如何将其应用于串联或并联的复杂多级变换器系统。书中展示了如何通过逐级虚拟参数设计，确保系统的全局稳定性，并将其应用于高精度电流/电压跟踪问题。 此外，本书还深入探讨了依赖于状态的线性化技术。重点讲解了反馈线性化的理论基础，包括可积性条件和零动态的稳定性分析。通过坐标变换，将非线性系统转化为线性系统进行线性控制设计，有效解决了高阶逆变器的解耦控制难题。我们特别关注了磁阻同步电机（PMSM）驱动系统中的精确轨迹跟踪问题。 第三部分：面向性能优化的调制技术与离散化设计（约400字） 本部分探讨了直接影响开关电源性能的关键环节——脉冲宽度调制（PWM）技术。我们超越了传统的正弦PWM，详细分析了空间矢量调制（SVM）的原理、扇区划分以及零矢量选择策略，特别是在三电平和五电平逆变器中的应用，以最小化谐波含量和降低开关损耗。 更进一步，本书介绍了无源脉宽调制（SPWM）和共轭脉宽调制（CPWM）等先进技术，用于在不改变控制环路结构的前提下，优化输出波形质量和热管理性能。 在离散控制设计方面，本书强调了零阶保持（ZOH）近似的误差分析及其对系统稳定性的影响。我们引入了精确离散化方法，用于高频开关系统的设计，确保在有限的采样周期内实现最优的控制效果，并详细对比了前向、后向以及双线性（Tustin）变换在不同系统带宽下的适用性。 第四部分：智能与自适应控制策略的前沿探索（约300字） 为应对电力电子系统日益增长的复杂性和不确定性，本书介绍了基于学习和适应的控制框架。 自适应控制部分，侧重于基于模型的自适应控制（MRAC）的设计，通过在线调整参考模型或控制器参数，确保系统在模型参数漂移时仍能保持性能。 在智能控制方面，我们重点介绍了模糊逻辑控制（FLC）在快速电流环设计中的应用，特别是如何利用专家知识构建模糊规则库以实现对过载或短路等极端工况的快速响应。同时，对神经网络控制在系统辨识和非线性补偿中的潜力进行了初步探讨，强调其在预测性维护和故障诊断集成中的未来方向。 总结与展望（约50字） 本书结构严谨，理论与工程实践紧密结合，为电力电子工程师和高级研究生提供了一套全面、深入的现代控制工具箱，以应对下一代高集成度、高动态响应电力电子系统的挑战。

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当我拿到《Digital Control in Power Electronics》这本书时，我眼前仿佛展现了一个充满无限可能的世界。我一直以来都在电力电子领域辛勤耕耘，但总觉得在数字控制方面存在着一些瓶颈。尤其是在处理复杂系统、提高动态性能和实现智能化方面，我感觉自己需要更深层次的理论支持和更前沿的技术指导。这本书的名字恰恰点燃了我内心深处的渴望。我猜测书中一定会涵盖诸如数字PID控制器的设计与优化、状态空间平均模型在数字域的应用、以及如何利用数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）来实现高性能的电力电子控制系统。此外，我也对书中关于各种高级控制技术的讨论感到非常期待，例如模糊逻辑控制、神经网络控制在电力电子领域的应用，以及如何利用模型预测控制（MPC）来优化系统的性能和鲁棒性。我希望这本书能够提供清晰的数学推导，深入的算法分析，并且能够结合实际的电力电子电路拓扑，例如Buck、Boost、Flyback、LLC等，来展示数字控制的威力。这样，我不仅能理解控制理论，还能将其有效地应用于实际的设计中，解决我在工作中遇到的难题。

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收到这本书的那天，我迫不及待地翻开了第一页。书名《Digital Control in Power Electronics》精准地概括了我一直想深入了解的领域。在我的实际工作中，我们经常面临着提高电源转换效率、减小尺寸、增加功能性的挑战，而数字控制无疑是实现这些目标的关键。我尤其对如何利用先进的数字控制技术来优化开关电源的性能充满好奇。比如，如何通过精确的数字滤波器来抑制纹波，如何设计自适应控制算法来应对负载的变化，以及如何实现功率因数校正（PFC）和软开关等高级功能。我期待书中能提供一些实用的设计指南和案例研究，能够帮助我理解不同控制策略的优缺点，以及它们在不同应用场景下的适用性。我也希望能看到关于数字控制在新能源领域，例如太阳能逆变器和电动汽车充电桩中的应用，因为这些领域对电力电子技术有着极高的要求。这本书是否能提供对这些前沿应用的深入剖析，是我非常关注的。我想，通过这本书，我应该能学到如何将理论上的控制模型转化为实际可行的硬件和软件解决方案，从而提升我的设计能力。

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这本书，当我第一次在书架上瞥见它时，就被它的名字所吸引——《Digital Control in Power Electronics》。这个名字本身就充满了现代感和前沿性。我一直对电力电子领域有着浓厚的兴趣，而数字控制又是这个领域的核心驱动力之一。这本书似乎承诺了深入的理论分析和实际的应用指导，这正是我渴望从一本书中获得的。我脑海中浮现出各种高性能的电源转换器，它们如何通过巧妙的数字算法实现精确的电压、电流控制，如何优化效率，如何应对瞬态变化，甚至如何实现智能化的电网交互。我想象着书中会详细阐述各种控制策略，比如PID控制的改进、模型预测控制（MPC）在电力电子中的应用、滑模控制的鲁棒性等等，并且会结合具体的电力电子拓扑，如DC-DC转换器、AC-DC转换器、DC-AC逆变器等，进行深入的数学推导和仿真分析。我也期待书中能够提供一些实际的硬件实现细节，例如微控制器（MCU）的选择、ADC/DAC的配置、PWM信号的生成以及相关的软件开发流程。毕竟，理论知识的掌握最终要落脚于实际的工程实现。因此，我抱着极大的期望，准备深入探索这本书所蕴含的知识宝库，希望它能为我的学习和工作带来新的启发和突破。

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我最近入手了《Digital Control in Power Electronics》这本书，我对书中所涉及的内容充满了期待。在电力电子行业不断发展的今天，数字控制技术正扮演着越来越重要的角色。我一直在思考如何更有效地利用数字技术来提升电源系统的性能，比如提高效率、降低EMI、实现更精确的电压和电流控制，以及更方便地进行通信和远程监控。这本书的名字让我觉得它正是能够提供这些答案的宝藏。我非常希望书中能够详细介绍各种数字控制器的实现方法，例如如何设计数字版的PID控制器，如何在数字域实现各种滤波器，以及如何进行系统辨识和参数整定。同时，我也对书中关于特定电力电子拓扑的数字控制策略感到好奇，比如在开关电源中如何实现高效的软开关，如何利用数字控制来实现无电解电容的设计，以及如何应对瞬态响应的要求。我希望这本书能够为我提供一些实用的算法和设计思路，帮助我将这些理论知识转化为实际的设计方案，并且能够在我今后的工作中起到指导作用。

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对于《Digital Control in Power Electronics》这本书，我抱有相当大的期望。我所处的行业正经历着快速的技术变革，而数字控制在其中扮演着核心的角色。我一直致力于理解和掌握如何利用微控制器和DSP等数字器件来精确地控制各种电力电子设备。我特别想知道书中是如何处理各种复杂的控制算法，比如如何实现高精度的电压电流反馈，如何进行死区补偿，如何优化PWM生成以减小开关损耗，以及如何利用数字技术来实现软启动和过载保护等功能。此外，我也对书中关于不同控制模式的讨论感到兴趣，比如恒定导通时间（COT）控制、恒定关断时间（COT）控制，以及各种模糊和自适应控制策略在电力电子中的具体应用。我希望这本书能够深入浅出地解释这些复杂的概念，并且能够提供一些实际的设计案例和仿真结果，来验证这些控制方法的有效性。我渴望通过这本书，能够进一步提升我对电力电子系统数字控制的理解和应用能力。

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Mattavelli在谐波补偿方面灌水很多，作为少数专门讲电力电子数字控制系统的书已经很好了，如果想深入了解，还是要看Gene F. Franklin的那本圣经

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