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第1章 异步电机控制概述 1

1.1 引言 1

1.2 电力电子技术的发展 3

1.2.1 电力电子器件及其发展 3

1.2.2 电动机控制用功率变换器 5

1.2.3 PWM技术及发展 7

1.3 微处理器的发展 10

1.4 电机控制理论的发展 11

1.4.1 经典电机控制方法 11

1.4.2 现代控制理论在电机控制中的应用 13

1.4.3 电机参数辨识 18

1.4.4 电机速度和磁链观测 20

1.5 本书内容 24

参考文献 25

第2章 异步电机数学模型 34

2.1 三相静止坐标系下的电机模型 34

2.2 参照系理论 39

2.2.1 引言 39

2.2.2 静止参照系和任意参照系之间的变换关系 39

2.2.3 常用参照系与不同参照系之间的变换 41

2.3 任意参照系下的电机模型 43

2.3.1 两相静止坐标系下的电机模型 43

2.3.2 两相同步坐标系下的电机模型 45

2.3.3 状态方程描述 46

2.4 小结 50

参考文献 50

第3章 异步电机驱动用电力电子变换器及调制技术 51

3.1 概述 51

3.2 两电平电压型逆变器及调制技术 51

3.2.1 两电平拓扑及工作原理 51

3.2.2 空间矢量调制技术 54

3.3 三电平电压型逆变器与调制技术 56

3.3.1 三电平拓扑和PWM技术 56

3.3.2 三电平载波PWM技术 58

3.3.3 三电平SVPWM技术 61

3.3.4 三电平SHEPWM技术 66

3.4 基于同步优化脉冲调制的闭环控制技术 86

3.5 小结 87

参考文献 87

第4章 异步电机参数自整定 92

4.1 引言 92

4.2 电机参数离线辨识 93

4.2.1 电机旋转下的参数辨识 93

4.2.2 电机静止下的参数辨识 96

4.2.3 基于递推最小二乘法的参数辨识 99

4.3 电机参数在线辨识 110

4.3.1 异步电机参数在线辨识数学模型 110

4.3.2 带电压补偿的相电压估算 112

4.3.3 仿真结果 115

4.3.4 实验结果 116

4.4 小结 119

参考文献 120

第5章 异步电机矢量控制 122

5.1 矢量控制基本原理 122

5.2 电压解耦控制器 125

5.3 矢量控制调节器 129

5.3.1 PI调节器 129

5.3.2 滑模控制调节器 135

5.3.3 模糊控制调节器 141

5.3.4 实验结果与对比 145

5.4 小结 150

参考文献 150

第6章 无速度传感器技术 152

6.1 开环反电动势校正法 152

6.2 闭环速度自适应磁链观测器 159

6.2.1 龙贝格观测器 160

6.2.2 滑模观测器 169

6.2.3 扩展卡尔曼滤波观测器 174

6.3 闭环观测器综合比较 181

6.3.1 三种观测器之间的联系和区别 181

6.3.2 三种观测器的性能比较 182

6.4 小结 183

参考文献 184

第7章 三电平高性能异步电机无速度传感器控制 185

7.1 三电平逆变器——异步电机控制综述 185

7.2 基于观测器的无速度传感器矢量控制 187

7.2.1 基本原理 187

7.2.2 实验结果 188

7.3 DTC技术综述 199

7.4 优化矢量表三电平DTC及其无速度传感器运行 200

7.4.1 DTC基本原理 200

7.4.2 矢量选择和切换 202

7.4.3 仿真结果 203

7.4.4 实验结果 206

7.5 离散空间矢量调制DTC及其无速度传感器运行 208

7.5.1 基本原理 208

7.5.2 矢量切换 209

7.5.3 仿真结果 210

7.5.4 实验结果 212

7.6 固定开关频率SVM-DTC及其无速度传感器运行 215

7.6.1 基本原理 215

7.6.2 基于FLC和SMC的新型SVM-DTC 215

7.6.3 仿真结果 216

7.6.4 实验结果 218

7.7 间接转矩控制及其无速度传感器运行 222

7.7.1 基本原理 222

7.7.2 仿真结果 223

7.7.3 实验结果 226

7.8 无速度传感器高性能电机闭环控制策略分析和比较 228

7.8.1 原理分析和比较 228

7.8.2 低速性能和动态性能实验结果比较 230

7.8.3 各种闭环控制总结 230

7.9 小结 230

参考文献 231

第8章 异步电机高性能变频器的研制及应用 234

8.1 无速度传感器通用变频器研制 234

8.1.1 控制系统设计 234

8.1.2 电机起动电流抑制 237

8.1.3 死区补偿 237

8.1.4 无速度传感器闭环运行 239

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