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内容推荐 永磁同步电机具备一系列技术优势,应用前景广阔。针对永磁同步电机扰动抑制难题,自抗扰控制技术融合经典与现代控制理论精髓,采用“集中扰动估计+前馈补偿”结构,在应对扰动时具备天然优势。然而,随着应用场景多元化和扰动类型复杂化日益加剧,人们对自抗扰控制技术抗扰性能提出了更高要求。本书聚焦永磁同步电机系统在有/无位置传感器控制模式下,应对负载、谐波、参数等多类型扰动,从多维度构建永磁同步电机扰动抑制研究体系,满足超高稳定、广域调速、抗多型扰动的应用需求,奠定理论与实用基础。 本书适合电气工程、自动控制专业的学生和相关行业科研工作者参考。 目录 第1章 绪论 1.1 研究背景和意义 1.1.1 永磁同步电机发展简史 1.1.2 永磁同步电机应用场景 1.1.3 永磁同步电机应用现存问题 1.1.4 永磁同步电机控制方案 1.2 永磁同步电机自抗扰控制 1.2.1 自抗扰基本理论 1.2.2 自抗扰理论的产生和发展 1.2.3 永磁同步电机自抗扰控制的应用 1.2.4 永磁同步电机自抗扰控制研究现状 参考文献 第2章 永磁同步电机自抗扰控制器设计 2.1 永磁同步电机数学模型 2.1.1 永磁同步电机的基本数学模型 2.1.2 永磁同步电机研究中常用的坐标变换 2.1.3 dq坐标系下的永磁同步电机数学模型 2.2 永磁同步电机矢量控制方法 2.2.1 永磁同步电机的矢量控制策略 2.2.2 空间矢量脉宽调制技术 2.3 永磁同步电机中的自抗扰控制器 2.3.1 转速自抗扰控制器 2.3.2 电流自抗扰控制器 2.3.3 稳定性分析 参考文献 第3章 自抗扰控制的建模与仿真 3.1 永磁同步电机建模与仿真 3.1.1 abc/dq变换模块 3.1.2 永磁同步电机微分方程搭建 3.1.3 参数输入 3.1.4 永磁同步电机仿真 3.2 永磁同步电机矢量控制系统建模 3.2.1 系统关键问题解决方法 3.2.2 系统仿真结构 3.3 双闭环控制器建模与仿真 3.3.1 转速环的线性自抗扰控制建模 3.3.2 电流环的线性自抗扰控制建模 3.3.3 仿真结果 3.4 基于复系数滤波器的自抗扰控制建模与仿真 3.4.1 复系数自抗扰控制器建模 3.4.2 仿真结果 参考文献 第4章 自抗扰控制器的参数鲁棒性改进 4.1 模型参数不准确对自抗扰控制系统的影响 4.1.1 特性增益不准确对自抗扰控制系统的影响 4.1.2 状态系数不准确对自抗扰控制系统的影响 4.1.3 结果与分析 4.2 对机械参数自适应的转速环自抗扰控制器设计 4.2.1 阻尼黏滞系数辨识 4.2.2 交流电机的发展简史 4.2.3 对机械参数自适应的转速环自抗扰控制器 4.2.4 结果与分析 4.3 对电参数自适应的电流环自抗扰控制器设计 4.3.1 交直轴电感辨识 4.3.2 定子电阻辨识 4.3.3 电参数辨识误差分析及补偿策略 4.3.4 对电参数自适应的电流环自抗扰控制器 4.3.5 结果与分析 参考文献 第5章 自抗扰控制在谐波抑制中的应用 5.1 永磁同步电机驱动系统谐波来源 5.1.1 反电势非正弦 5.1.2 逆变器非线性特性 5.1.3 三相不平衡 5.2 传统扩张状态观测器的局限性 5.3 复系数扩张状态观测器设计与分析 5.3.1 复系数滤波器引入 5.3.2 复系数扩张状态观测器设计 5.3.3 谐波扰动估计误差分析 5.4 复系数自抗扰控制器设计与分析 5.4.1 复系数自抗扰控制器设计 5.4.2 谐波扰动抑制能力分析 5.4.3 指令跟踪能力分析 5.5 基于复系数自抗扰控制器的谐波扰动抑制 5.5.1 基于复系数自抗扰控制器的电流环设计 5.5.2 谐波扰动抑制能力分析 5.5.3 相序区分能力分析 5.6 结果与分析 5.6.1 稳态性能验证 5.6.2 跟踪性能验证 5.6.3 鲁棒性验证 5.6.4 相序区分能力验证 参考文献 第6章 自抗扰控制在无位置传感器控制系统中的应用 6.1 面向无位置传感器控制的永磁同步电机等效反电势模型 6.2 基于扩张状态观测器的永磁同步电机无位置传感器控制 6.2.1 基于扩张状态观测器的反电势估计 6.2.2 误差分析 6.2.3 带宽自适应律设计 6.2.4 基于正交锁相环的转速和位置提取 6.2.5 位置信号的修正 6.3 转速估计补偿策略 6.3.1 负载扰动下的转速误差分析 6.3.2 基于转矩微分前馈转速估计补偿策略 6.4 零速起动和低速到中高速切换运行策略 6.4.1 I-f零速起动 6.4.2 低速到中高速的无扰切换 6.5 结果与分析 6.5.1 I-f起动和切换实验验证 6.5.2 基于扩张状态观测器的无位置传感器控制实验验证 6.5.3 带宽自适应策略实验验证 6.5.4 基于转矩微分前馈的转速估计补偿策略实验验证 参考文献 |