異步電動機(jī)變頻調(diào)速控制技術(shù)

《電氣工程新技術(shù)叢書》編委會名單

出版說明

前言

第1章 緒論 1

1.1 電動機(jī)調(diào)速技術(shù)概況 1

1.2 變頻調(diào)速控制技術(shù)的現(xiàn)狀 5

1.3 變頻調(diào)速控制技術(shù)的發(fā)展趨勢 8

第2章 基于穩(wěn)態(tài)模型的異步電動機(jī)變頻調(diào)速技術(shù) 12

2.1 電壓—頻率協(xié)調(diào)控制方式 12

2.2 轉(zhuǎn)差頻率控制方式 16

2.3 電壓源型變頻調(diào)速系統(tǒng) 19

2.3.1 轉(zhuǎn)速開環(huán)的恒壓頻比變頻控制技術(shù) 19

2.3.2 轉(zhuǎn)速閉環(huán)的轉(zhuǎn)差頻率控制技術(shù) 21

2.4 電流源型恒壓頻比變頻調(diào)速系統(tǒng) 23

2.4.1 轉(zhuǎn)速開環(huán)的恒壓頻比變頻控制技術(shù) 23

2.4.2 轉(zhuǎn)速閉環(huán)的轉(zhuǎn)差頻率控制技術(shù) 24

第3章 異步電動機(jī)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型 26

3.1 坐標(biāo)系與空間矢量概念 26

3.2 三相靜止坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 27

3.3 坐標(biāo)變換及變換矩陣 32

3.4 二相靜止坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 42

3.5 任意二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 47

3.6 二相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 49

3.7 任意二相坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程 50

第4章 基于動態(tài)數(shù)學(xué)模型的矢量控制技術(shù) 53

4.1 矢量控制的基本概念 53

4.1.1 電動機(jī)控制統(tǒng)一理論 53

4.1.2 矢量控制基本思想 55

4.2 磁場定向和矢量控制技術(shù)構(gòu)成 57

4.2.1 按轉(zhuǎn)子磁場定向的異步電動機(jī)矢量控制技術(shù) 57

4.2.2 異步電動機(jī)其他磁場定向方法 60

4.3 轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器 62

4.3.1 計(jì)算轉(zhuǎn)子磁鏈的電流模型法 63

4.3.2 計(jì)算轉(zhuǎn)子磁鏈的電壓模型法 64

4.4 異步電動機(jī)矢量控制系統(tǒng) 65

4.4.1 具有轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)異步電動機(jī)直接矢量控制系統(tǒng) 65

4.4.2 轉(zhuǎn)差型異步電動機(jī)間接矢量控制系統(tǒng) 68

第5章 基于動態(tài)數(shù)學(xué)模型的直接自控制與直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù) 70

5.1 直接轉(zhuǎn)矩控制原理 70

5.1.1 直接轉(zhuǎn)矩控制的基本思想 70

5.1.2 電動機(jī)定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩控制原理 72

5.2 DSC系統(tǒng) 79

5.2.1 DSC系統(tǒng)的基本組成 79

5.2.2 在低速范圍內(nèi)DSC系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩控制與調(diào)節(jié)方法 88

5.2.3 在弱磁范圍內(nèi)DSC系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩控制及恒功率調(diào)節(jié) 94

5.3 DTC系統(tǒng) 98

5.3.1 DTC系統(tǒng)的磁鏈控制 98

5.3.2 DTC系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩控制 99

5.3.3 DTC系統(tǒng)的構(gòu)成 101

第6章 異步電動機(jī)變頻調(diào)速先進(jìn)控制策略 103

6.1 異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)先進(jìn)控制策略綜述 103

6.2 變頻調(diào)速系統(tǒng)的逆系統(tǒng)控制方法 107

6.2.1 逆系統(tǒng)控制方法的理論基礎(chǔ) 107

6.2.2 異步電動機(jī)動態(tài)模型的可逆性及其逆系統(tǒng) 109

6.2.3 閉環(huán)控制器的設(shè)計(jì) 112

6.3 面向高壓大功率系統(tǒng)的定子磁鏈軌跡控制 113

6.3.1 定子磁鏈軌跡控制的產(chǎn)生背景 113

6.3.2 同步對稱優(yōu)化PWM技術(shù) 115

6.3.3 定子磁鏈軌跡控制原理與構(gòu)成 117

6.3.4 定子磁鏈軌跡控制的閉環(huán)系統(tǒng) 121

6.4 變頻調(diào)速系統(tǒng)內(nèi)?？刂萍夹g(shù) 125

6.4.1 內(nèi)?？刂频幕驹砗吞攸c(diǎn) 125

6.4.2 定子電流的內(nèi)模解耦控制 127

6.4.3 二自由度內(nèi)?？刂撇呗?128

6.4.4 變頻調(diào)速系統(tǒng)的二自由度內(nèi)?？刂品椒?130

6.5 異步電動機(jī)廣義預(yù)測控制技術(shù) 132

6.5.1 廣義預(yù)測控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 133

6.5.2 廣義預(yù)測控制律 134

6.5.3 基于廣義預(yù)測控制的直接轉(zhuǎn)矩控制 137

6.6 智能控制方法在變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用 140

6.6.1 電動機(jī)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參考自適應(yīng)控制方法 140

6.6.2 電動機(jī)模糊控制方法 143

6.6.3 電動機(jī)的自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法 147

參考文獻(xiàn) 1512100433B

本書系統(tǒng)、全面地介紹了異步電動機(jī)變頻調(diào)速控制理論與相關(guān)技術(shù)，主要內(nèi)容包括異步電動機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢；基于穩(wěn)態(tài)模型的異步電動機(jī)變頻調(diào)速控制技術(shù)；異步電動機(jī)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型；基于異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)；采用現(xiàn)代控制理論與方法的異步電動機(jī)變頻調(diào)速新型控制策略。

本書可供從事交流調(diào)速控制、電力電子相關(guān)科研工作人員及高等院校電氣自動化專業(yè)的研究生閱讀，也可以作為科研院所、廠礦企業(yè)中從事電氣傳動領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人員的參考用書。

1.模糊控制技術(shù)是近代控制理論中的一種高級策略和新穎技術(shù)。模糊控制技術(shù)基于模糊數(shù)學(xué)理論，通過模擬人的近似推理和綜合決策過程，使控制算法的可控性、適應(yīng)性和合理性提高，成為智能控制技術(shù)的一個重要分支。

2.計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)是培養(yǎng)掌握了一定的電子電氣知識、計(jì)算機(jī)操作應(yīng)用知識、程序設(shè)計(jì)知識，具備一定的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、可編程控制技術(shù)等專業(yè)知識，具有較強(qiáng)的分析能力、動手能力、創(chuàng)新能力，能解決工程實(shí)際問題的高素質(zhì)的復(fù)合型、應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才

3.網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

本書是根據(jù)全國高等學(xué)校儀器儀表類教學(xué)指導(dǎo)委員會制訂的“控制技術(shù)與系統(tǒng)”編寫大綱編寫的,是測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門專業(yè)課教材。主要內(nèi)容有執(zhí)行元件,控制技術(shù)的基本原理及使用方法,順序控制系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng)的理論分析與工程設(shè)計(jì),控制系統(tǒng)的仿真技術(shù)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用實(shí)例。本書選取的內(nèi)容適當(dāng)、先進(jìn),對控制技術(shù)的內(nèi)容,除著重介紹了常用的PID控制技術(shù)外,還介紹了模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能控制技術(shù)。書中有一章專門介紹了控制系統(tǒng)的仿真技術(shù)。本書可作為“測控技術(shù)與儀器”專業(yè)的教材,也可供電子信息類專業(yè)、機(jī)械與電子類專業(yè)師生及有關(guān)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。