交流电机数字控制系统(第3版)

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李永东,郑泽东 著
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出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111548317
版次:3
商品编码:12142284
品牌:机工出版
包装:平装
丛书名: 智能制造与装备制造业转型升级丛书 电气自动化新技术丛书
开本:16开
出版时间:2017-03-01
用纸:胶版纸
页数:316

具体描述

内容简介

  本书全面系统地介绍了现代交流电机控制系统的基本原理、设计方法和数字控制技术,在介绍了交流电机数字控制系统的理论基础和硬件基础之后,分别阐述了交流电机控制系统的不同控制方法及其数字化的实现,重点介绍了已得到广泛应用的矢量控制系统、直接转矩控制系统的控制原理、控制规律和设计方法,并对无速度传感器控制系统和同步电机控制系统也给予了详细的介绍。
  本次修订,第2章,增加一些新的硬件设计方案,如CPLD和FPGA的方案等。第3章增加近在高铁和地铁中用得比较多的特定消谐PWM、中间60°调制PWM、SVPWM过调制、方波调制等。第4章,增加近研究比较多的模糊控制、模型预测控制(MPC)、多相电机矢量控制、双馈电机控制等。第6章,对永磁同步电机PMSM部分的内容进行较大修订。
  本书适宜于从事电气传动自动化、电机及其控制、电力电子技术的科技人员阅读,也可作为大专院校有关教师、研究生和高年级本科生的教学参考书。

作者简介

  李永东,教授、博士生导师,“天山学者”特聘教授; 清华大学 电力电子工程研究中心副主任。主要研究方向为大容量电力电子变换器及其在调速节能领域的应用,交流电机的全数字化控制及其在数控机床、高铁电力牵引和舰船电力推进中的应用,新能源发电等。主持国家自然基金项目4项、国家863项目和支撑计划项目各1项,中英、法、美、日、韩等国际合作交流项目10项,台达科教基金一般项目和重点项目各1项、其他横向及军工项目几十项。完成我国首台工业化高压大容量变频器的研制和生产,推广后产生巨大经济和社会效益。大功率风电机组研制和示范项目获中国机械工程学会特等奖1项。曾任“电力系统”国家重点实验室副主任兼电力电子分室主任,清华大学研究生院培养处副处长,国际交流与合作委员会委员,新疆大学电气学院院长。现任清华大学电力电子工程研究中心副主任,IEEE IAS Beijing Chapter Chairman,中国电工技术学会高级会员,电力电子学会副理事长,中国电工技术学会电控装置及系统专委会副主任委员,中国自动化学会电气自动化专委会副主任委员,学术委员会主任。出版专著3部,发表论文300多篇,其中SCI收录10余篇,EI收录100余篇。担任Journal of Electrical Engineering和ELECTROMOTION等国际刊物编委,PCIM Asia会议国际指导委员会委员。

目录

《电气自动化新技术丛书》序言
第6届《电气自动化新技术丛书》编辑委员会的话
前言
绪论
0.1 交流电机控制系统的发展和现状
0.2 交流电机控制系统的类型
0.3 交流电机数字控制系统的特点
0.4 数字控制系统的一般问题
第1章 数字控制系统的理论基础
1.1 概述
1.2 连续域等效设计法
1.2.1 数字控制系统的性能要求
1.2.2 连续域离散化的方法
1.2.3 数字PID控制
1.2.4 数字PID控制的改进
1.3数字控制系统的z变换分析
1.3.1 z变换及其性质
1.3.2 数字控制系统的脉冲传递函数
1.4 数字控制系统的离散化设计
1.4.1 最少拍系统的设计
1.4.2 最少拍无纹波系统的设计
1.4.3 数字调节器的实现
1.5 数字控制系统的状态空间分析和设计
1.5.1 数字控制系统的状态空间方程
1.5.2 数字控制系统的一般性质
1.5.3 状态空间设计法
1.5.4 状态观测器
1.6 数字控制系统软件设计的实际考虑
1.6.1 数字控制系统软件设计
1.6.2 量化误差与比例因子
1.6.3 数据处理及数字滤波
参考文献
第2章 交流电机数字控制系统硬件基础
2.1 概述
2.2 微机控制系统硬件设计的一般问题
2.2.1 交流电机数字控制系统的设计方法和步骤
2.2.2 交流电机的数字控制系统总体方案的确定
2.2.3 微处理器芯片的选择
2.3 微处理器和控制芯片简介
2.3.1 单片机
2.3.2 数字信号处理器(DSP)
2.3.3 精简指令集计算机(RISC)
2.3.4 并行处理器和并行DSP
2.3.5 专用集成电路(ASIC)
2.4 交流电机数字化控制系统构成
2.4.1 总线系统
2.4.2 接口和外围设备
2.4.3 实时控制
2.4.4 信号检测
2.5 系统开发和集成
2.5.1 对开发系统的要求
2.5.2 通用数字化开发平台
2.5.3 硬件系统设计中的抗干扰问题
参考文献
第3章 电压型PWM变频调速异步电机数字控制系统
3.1 概述
3.2 变频调速的基本原理
3.2.1 变压变频(VVVF)控制原理
3.2.2 异步电机变压变频时的机械特性
3.3 电压型PWM变频器
3.3.1 电压型PWM变频器的主电路
3.3.2 PWM技术分类
3.3.3 PWM性能指标
3.4 正弦PWM技术
3.4.1 电压正弦PWM技术
3.4.2 电流正弦PWM技术
3.4.3 磁通正弦PWM技术
3.5 其他PWM技术
3.5.1 优化PWM技术
3.5.2 随机PWM技术
3.5.3 SVPWM过调制技术
3.5.4 同步调制PWM技术
3.5.5 小结
3.6 PWM变频调速异步电机开环控制
3.6.1 开环变频调速系统
3.6.2 开环通用变频器的软件设计
3.7 异步电机转速闭环控制系统
3.7.1 转差频率控制系统构成
3.7.2 转差频率控制系统的起动过程分析
3.7.3 转差频率控制系统的特点
参考文献
第4章 全数字化异步电机矢量控制系统
4.1 概述
4.2 异步电机矢量控制原理
4.2.1 异步电机数学模型
4.2.2 转子磁场定向矢量控制原理
4.2.3 转差频率矢量控制原理
4.2.4 气隙磁场定向矢量控制原理
4.2.5 定子磁场定向矢量控制原理
4.2.6 定子电压定向矢量控制系统
4.2.7 双馈电机矢量控制系统
4.2.8 异步电机矢量控制系统的基本环节
4.3 全数字化矢量控制系统设计
4.3.1 转子磁场定向矢量控制系统调节器设计
4.3.2 矢量控制中的电流调节器
4.3.3 基于模型预测控制的矢量控制
4.3.4 全数字化矢量控制系统硬件和软件构成
4.4 矢量控制中的磁通观测
4.4.1 开环观测模型
4.4.2 闭环观测模型
4.5 无速度传感器异步电机矢量控制系统
4.5.1 动态速度估计器法
4.5.2 基于PI调节器的自适应法
4.5.3 自适应速度观测器
4.5.4 转子齿谐波法
4.5.5 高频注入法
4.5.6 神经元网络法
参考文献
第5章 全数字化异步电机直接转矩控制系统
5.1 概述
5.2 直接转矩控制基本原理
5.2.1 电机数学模型
5.2.2 空间矢量PWM逆变器
5.2.3 磁链和转矩闭环控制原理
5.3 磁链和转矩控制性能分析
5.3.1 磁链控制性能分析
5.3.2 转矩控制性能分析
5.3.3 磁通和转矩的估算和观测
5.4 全数字化控制系统的实现
5.4.1 电压矢量的选择
5.4.2 控制系统硬件的实现
5.4.3 低速控制性能分析
5.4.4 改进算法
5.5 无速度传感器直接转矩控制
5.5.1 直接计算法
5.5.2 模型参考自适应法(MRAS)
参考文献
第6章 全数字化同步电机控制系统
6.1 概述
6.2 电励磁同步电机数学模型
6.3 电励磁同步电机高性能闭环控制
6.4 永磁同步电动机及其数学模型
6.4.1 永磁同步电机结构
6.4.2 永磁同步电机数学模型
6.4.3 永磁同步电机的电磁转矩方程
6.4.4 永磁同步电机的机械传感器
6.5 PMSM数字控制系统
6.5.1 永磁同步电机电流控制策略
6.5.2 数字化PMSM伺服系统总体设计
6.5.3 全数字PMSM伺服系统的性能
6.6 永磁同步电机无机械传感器控制
6.6.1 永磁同步电机无机械传感器技术概述
6.6.2 利用定子端电压和电流计算的方法
6.6.3 观测器基础上的估算方法
6.6.4 模型参考自适应法
6.6.5 基于高频信号注入的估算方法
6.6.6 人工智能理论基础上的估算方法
6.7 转子初始位置的检测策略
参考文献
附录
附录A交流异步电机多变量数学模型及广义派克方程
A.1 三相电机模型
A.2 坐标变换
A.3 广义派克方程及其复变形式
A.4 在同步旋转坐标系上的数学模型及状态方程
A.5 静止α�拨伦�标系下的异步电机数学模型
附录B 自动控制系统的工程设计法
B.1 工程设计方法的基本思路和要求
B.2 典型系统
B.3 典型系统参数和性能指标的关系
B.4 非典型系统的典型化
附录C 变频器控制下的异步电机参数测量
C.1 定子电阻测量方法说明
C.2 短路实验方法
C.3 空载实验方法
参考文献

前言/序言

  交流电机控制系统由于不存在直流电机控制系统维护困难和难以实现高速驱动等缺点,近年来发展很快。其突出的优点是:电机制造成本低,结构简单,维护容易,可以实现高压大功率及高速驱动,适宜在恶劣条件下工作,系统成本将不断下降,并能获得和直流电机控制系统相媲美或更好的控制性能。欧美及日本在20世纪80年代初已经推出一系列商品化的高性能全数字化交流电机控制系统和产品。我国也有不少单位在研究、开发和引进交流电机控制系统的技术、元器件和装备,取得了一些有价值的研究成果,推广了一批较成熟的交流电机控制技术,引起了国家有关部门的重视,初步形成了研究、推广、应用交流电机控制系统的热潮。
  交流电机控制技术虽然经过了多年的迅速发展,但至今仍是国内外学者和工业界研究的重要课题。尤其是微处理器应用于交流电机控制系统以来,控制系统结构发生了很大变化,硬件大大简化,软件实现的功能不但越来越复杂,而且日新月异。目前,交流电机控制已经成为一门集电机、电力电子、自动化、计算机控制和数字仿真于一体的新兴学科。因此,了解和掌握交流电机数字控制系统的工作原理和设计方法,不但可以根据实际需要选择合理的控制方案,以达到投资和收益最佳,而且对消化吸收国外引进技术不无裨益,同时对进一步深入研究和发展交流电机的控制理论和方法也是必不可少的。
  全书共分6章及3个附录。绪论简述了交流电机控制系统的发展和基本类型,及数字控制系统的一般问题和交流电机数字控制系统的特点。第1章主要介绍数字控制系统的理论基础,给出这些理论的一般性结论,并试图在以后各章中把它们应用到实际系统的设计中。第2章对最新的32位数字信号处理器(DSP)和一些新的主流单片机做了介绍,增加了一些最新的硬件设计方案,如CPLD和FPGA方案等。第3章介绍电压型PWM变频调速异步电机控制系统的基本原理,重点是获得广泛应用的PWM技术(尤其是空间电压矢量PWM技术)和通用变频器的数字化实现,增加了在高铁和地铁中用得比较多的特定消谐PWM、中间60°调制PWM、SVPWM过调制、方波调制等。第4章介绍了异步电机矢量控制系统及其数字化实现,重点是得到广泛应用的磁场定向矢量控制系统及其他高性能控制方法,内容涉及磁通观测、电流调节和无速度传感器系统,增加了最近研究比较多的模糊控制、模型预测控制(MPC)、多相电机矢量控制、双馈电机控制等。第5章介绍全数字化直接转矩控制系统的最新发展和硬软件结构。第6章介绍同步电机数字控制系统的实现,对永磁同步电机PMSM部分的内容进行较大修订。在研究和应用交流电机数字控制系统时,必须了解交流电机多变量强耦合的本质及其动态描述方程,并找出各种坐标变换下电机动态方程的本质联系及电机动态过程中输入(电压、电流)和输出(转矩及转速)之间的关系,但这方面的推导和内容对工程技术人员来讲略显繁杂,故将其放入附录A中。附录B为自动控制系统的经典设计方法,在设计交流电机调速系统中也是必须知道的。总之,读者可根据不同的控制目标和要求,决定采用何种控制方法及其数字化实现方案。控制目标和方法的不同,导致控制算法和系统硬软件结构的很大差别。新增附录C为变频器控制下的异步电机参数测量。
  在本书的第1版中,本人的同事和研究生参与完成了大量的整理和编辑工作。其中,冬雷完成了第2章大部分内容的编写工作及第3章的部分内容;陈杰完成了第4章大部分内容的编写工作及第1章的部分内容;李明才完成了第1章大部分内容;曾毅完成了第5章大部分内容;侯轩完成了第6章大部分内容;孙涓涓参与了第2章的编写和第4章及附录B的整理工作。此外,谭卓辉、胡虎、曲树笋、李敏、梁艳、苑国锋和刘永恒等同学也参与了很多章节的整理、录入及编辑工作。李永东和王长江制订了本书最初的编写大纲,李永东并负责前言、绪论、第3~5章的初稿及附录A的撰写和全书的统一修改、润色和审定工作。
  本书的第2版和第3版的修订工作主要由郑泽东副教授完成,李永东教授进行整体筹划和审定,在DSP控制软硬件、异步电机双馈控制和永磁电机控制方面增加了不少内容。
  衷心感谢读者对本书的支持,我们会继续吸收大家的意见,对本书内容不断进行修订,以使大家能够更好地掌握和应用交流电机数字控制方法,推动我国交流电机高性能控制技术的不断进步。
  作者
  2016年10月于清华园
  科学技术的发展,对于改变社会的生产面貌,推动人类文明向前发展,具有极其重要的意义。电气自动化技术是多种学科的交叉综合,特别在电力电子、微电子及计算机技术迅速发展的今天,电气自动化技术更是日新月异。毫无疑问,电气自动化技术必将在建设“四化”、提高国民经济水平中发挥重要的作用。
  为了帮助在经济建设第一线工作的工程技术人员能够及时熟悉和掌握电气自动化领域中的新技术,中国自动化学会电气自动化专业委员会和中国电工技术学会电控系统与装置专业委员会联合成立了《电气自动化新技术丛书》编辑委员会,负责组织编辑《电气自动化新技术丛书》。丛书将由机械工业出版社出版。
  本丛书有如下特色:
  一、本丛书是专题论著,选题内容新颖,反映电气自动化新技术的成就和应用经验,适应我国经济建设急需。
  二、理论联系实际,重点在于指导如何正确运用理论解决实际问题。
  三、内容深入浅出,条理清晰,语言通俗,文笔流畅,便于自学。
  本丛书以工程技术人员为主要读者,也可供科研人员及大专院校师生参考。
  编写出版《电气自动化新技术丛书》,对于我们是一种尝试,难免存在不少问题和缺点,希广大读者给予支持和帮助,并欢迎大家批评指正。


《电网优化运行与控制》 内容简介 本书深入探讨了现代电力系统中电网的优化运行与控制技术,旨在为电力系统工程师、研究人员及相关专业学生提供一套全面而系统的理论框架和实践指导。 第一部分:电网运行基础与优化目标 本部分首先回顾了现代电力系统的基本构成与运行原理,包括发电机组的特性、输配电网络结构、负荷特性分析等。在此基础上,着重阐述了电网优化运行的核心目标,如经济性、可靠性、环境友好性以及灵活性等。我们将详细分析这些目标之间的相互制约与协调关系,并介绍量化评估这些目标的常用指标和方法。例如,在经济性方面,我们将探讨基于成本的机组调度、线损最小化等问题;在可靠性方面,我们将分析频率和电压稳定性、故障穿越能力以及恢复能力等关键要素;在环境友好性方面,我们将关注新能源接纳、减排控制等议题。 第二部分:稳态运行优化 本部分聚焦于电网在稳态条件下的优化运行。首先,我们将详细介绍有功功率优化调度(Economic Dispatch)的数学模型和求解算法,包括基于线性规划、非线性规划以及启发式算法等方法,并分析各种方法的优缺点及适用场景。接着,我们将深入探讨无功功率优化与电压控制,阐述电压稳定性的重要性,并介绍提高电压稳定性的各种技术手段,如无功补偿装置的优化配置与运行、有载调压变压器的控制策略等。此外,本部分还将涵盖潮流优化控制,旨在实现功率流的合理分配,降低线损,提高网络利用率。我们将介绍基于直流潮流(DC Power Flow)和交流潮流(AC Power Flow)的优化方法,以及一些更高级的优化技术,如经济分散式潮流控制(EDC)。 第三部分:动态运行与暂态控制 本部分将视角转向电网的动态运行与暂态过程。我们将分析电力系统发生扰动(如负荷变化、机组甩脱、故障等)后的动态响应特性,包括频率、电压、转子角度等关键参数的变化规律。在此基础上,我们将详细介绍各种动态稳定控制技术,例如: 励磁系统控制:探讨增强发电机同步稳定性的励磁控制器设计,包括同步机励磁控制器的基本原理、超强励磁控制、静态励磁系统以及动态励磁系统等。 调速器系统控制:介绍汽轮机调速器的作用及其对频率稳定性的影响,深入分析各种调速器控制策略,如积分分离控制、模型预测控制等。 动态无功补偿装置:详细介绍静止无功补偿器(SVC)、统一潮流控制器(UPFC)、动态电压恢复器(DVR)等新型动态无功补偿装置的工作原理、控制策略及其在提高系统稳定性和穿越能力方面的作用。 暂态稳定分析与控制:讲解暂态稳定性的概念、影响因素以及评估方法。我们将介绍基于能量函数法、暂态能量函数法以及时域仿真等分析技术,并探讨如何通过优化控制策略来提高系统的暂态稳定性,例如快速励磁控制、发电机切机/甩负荷控制等。 第四部分:新能源接入与电网集成 随着可再生能源(如风电、光伏)的大规模接入,电网的运行特性发生了显著变化。本部分将专门探讨新能源接入对电网的影响,以及相应的优化运行与控制策略。我们将分析风电和光伏发电的间歇性、波动性和不确定性,并介绍如何通过以下技术手段来保证电网的稳定运行: 新能源预测与功率预测:介绍基于气象数据、历史数据以及先进模型(如机器学习)的新能源功率预测技术,以及预测误差的管理方法。 储能系统集成:深入分析储能技术(如锂电池、抽水蓄能、飞轮储能等)在平抑新能源波动、提供调峰调频服务、增强电网灵活性的作用,并探讨储能系统的优化调度策略。 柔性直流输电(LCC-HVDC):介绍LCC-HVDC在连接不同电网、增强系统互联互通、提高电网鲁棒性方面的优势,以及其控制策略。 智能电网技术:探讨智能电网在整合新能源、提高运行效率、增强互动性方面的关键作用,包括通信网络、数据采集、状态估计、分布式控制等。 电网灵活性与韧性提升:分析提升电网应对新能源波动和极端事件的能力,包括需求侧响应(Demand Response)、虚拟电厂(Virtual Power Plant)、以及微电网(Microgrid)的设计与运行。 第五部分:电网运行的先进控制技术与未来展望 本部分将介绍电网运行控制领域的前沿技术和发展趋势。我们将探讨: 基于模型预测控制(MPC)的电网优化:分析MPC在处理复杂系统约束、实现多目标优化方面的优势,并将其应用于电网调度、电压控制等场景。 机器学习与人工智能在电网中的应用:探讨如何利用深度学习、强化学习等AI技术来提升电网故障诊断、状态预测、运行优化以及异常检测的能力。 分布式控制与协同优化:分析在大型复杂电网中,如何通过分布式控制策略来实现全局最优,以及多主体协同优化在调度、市场交易等方面的应用。 网络安全与信息物理融合系统(Cyber-Physical Systems):强调在高度信息化的电网中,网络安全的重要性,以及信息物理融合系统在提升电网智能化、自主化水平方面的潜力和挑战。 未来电网发展趋势:展望未来电网的形态,包括高度电气化、大规模新能源消纳、智能互联、以及面向韧性和可持续发展的电网。 本书通过详细的理论阐述、丰富的数学模型、典型的算例分析以及对前沿技术的介绍,力求为读者提供一个深刻理解电网优化运行与控制的平台,并帮助读者掌握应对未来电力系统挑战的必备知识和技能。

用户评价

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作为一名在新能源汽车动力总成领域工作的工程师,我对电机控制系统的性能有着极其严苛的要求。这款《交流电机数字控制系统(第3版)》的到来,无疑为我打开了一扇新的大门。以往我们总是在PID控制器基础上进行参数的优化,虽然能够达到一定的效果,但在面对复杂工况和严苛的性能指标时,总会感到力不从心。这本书中关于“模型预测控制”(MPC)在电机控制中的应用,给我带来了巨大的启发。MPC能够基于电机的数学模型,预测未来的系统行为,并通过优化算法来生成最优的控制输入,这对于实现高精度的转矩控制和高效的能量管理,具有非常显著的优势。书中详细介绍了MPC的原理、状态观测器的设计,以及如何将其应用于PMSM和感应电机的控制。虽然MPC在实时计算上对DSP提出了更高的要求,但书中提供的优化方法和算法简化,为我们实现这一先进控制策略提供了可行的路径。此外,书中关于“软件和硬件协同设计”的部分也让我印象深刻。它强调了在设计电机控制系统时,需要同时考虑算法的先进性、DSP的性能、以及功率器件的特性,并且提供了从原理图设计到PCB布局,再到固件开发的完整流程指导。这对于我们这样的系统集成工程师来说,是非常宝贵的参考。这本书让我看到,数字控制技术在电机领域的发展潜力是无限的,并且它正在朝着更智能、更高效、更可靠的方向发展。

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这本书的价值,在于它能够让你在纷繁复杂的电机控制世界里,找到一条清晰的路径。我一直对“瞬态响应优化”和“动态性能提升”方面的内容比较关注,因为在很多运动控制应用中,系统的动态性能往往是决定产品成败的关键因素。书中对如何通过调整控制参数、优化补偿策略,以及采用更先进的控制算法(如基于滑模变结构控制或模糊逻辑控制)来提升系统的瞬态响应和动态性能,给出了非常深入的分析和实用的方法。例如,在讲解滑模变结构控制时,书中详细阐述了其“对参数变化和外部扰动的鲁棒性”,以及如何通过设计合适的切换函数来保证系统的快速收敛。这为我设计要求严苛的运动控制系统提供了新的思路。我还对书中关于“实时操作系统(RTOS)在电机控制中的应用”的讨论非常感兴趣。在复杂的电机控制系统中,往往需要处理多个任务,并且要求极高的实时性。书中详细介绍了RTOS的特点、优势,以及如何利用RTOS来实现多任务的并发执行和高效调度,这对于我们构建高性能的嵌入式电机控制系统非常有帮助。这本书让我的感觉是,它不仅仅是知识的传递,更是一种“思维的启发”,能够帮助你从根本上解决问题。

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我必须承认,这本书的内容确实相当厚重,但正是这种厚重感,让我看到了作者在电机控制领域深厚的积累和严谨的态度。我一直对“高精度绝对值编码器”和“增量式编码器”在电机控制中的应用区别以及它们的优劣势比较感到好奇。书中对这两种编码器的原理、精度、以及在不同控制算法下的应用进行了详细的论述,并且对如何选择合适的编码器类型,以及如何进行编码器信号的处理和补偿,都给出了具体的建议。这对于我来说,是非常有价值的参考信息,因为在实际项目中,编码器的选择和使用直接关系到控制系统的精度和性能。另外,书中关于“数字滤波器设计”的部分也让我印象深刻。在电机控制系统中,由于噪声和干扰的存在,滤波器是必不可少的。书中详细介绍了多种数字滤波器类型,包括巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等,并且对它们的特性、设计方法,以及在实际应用中的参数选择给出了详细的指导。这让我能够更科学地设计滤波器,以达到最佳的滤波效果,同时又不会引入过大的相位延迟。这本书给我的感觉是,它像一个经验丰富的“建筑师”,不仅教会你如何设计宏伟的“主体结构”,也关注每一个“细节”,确保整个“建筑”的稳固和完美。

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这是一本真正能够让你“看得懂,用得上”的书。在接触这本书之前,我对数字控制这块儿总有一种“隔靴搔痒”的感觉,理论推导看起来头头是道,但真要落地到实际的硬件实现上,总会遇到各种各样意想不到的问题。这本书最让我惊喜的地方在于,它不仅仅停留在理论的深度挖掘,而是把大量的篇幅放在了如何将这些理论转化为实际可行的工程方案上。我翻阅了关于电机参数辨识的部分,这部分内容对我来说尤为重要。以往在实际工程中,我们往往是通过一些经验性的方法来估计电机的参数,这不仅效率低下,而且精度也难以保证。这本书里详细介绍了包括开路法、短路法、以及一些在线辨识的方法,并且对每种方法的原理、适用范围、以及优缺点都做了非常详尽的说明。书中甚至还给出了具体的算法流程和需要注意的硬件问题,比如传感器精度、采样频率的影响等等,这些细节对于实际项目来说是至关重要的。另外,书中关于电磁转矩的精确控制和减小转矩脉动的策略,也让我受益匪浅。我们知道,转矩脉动是影响电机平稳运行和效率的关键因素之一,而书中提出的基于模型预测或者高级控制算法,为我们提供了一种更有效的解决方案。我还对书中关于永磁同步电机(PMSM)的弱磁控制策略印象深刻,这对于电机在超速运行工况下的性能提升有着重要的意义。总而言之,这本书就像一个经验丰富的导师,它能够带领你从理论的殿堂一步步走向工程实践的战场,并且让你在这个战场上能够更加从容和自信。

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这本书的理论深度和工程实践的结合做得非常出色,尤其是在“高频开关技术”和“功率变换器拓扑”的章节,让我受益匪浅。在实际的电机驱动器开发过程中,我们经常会面临功率器件的损耗、热管理以及电磁兼容性(EMC)等方面的挑战。这本书不仅详细介绍了各种先进的功率变换器拓扑,比如多电平逆变器、SiC/GaN等新型功率器件的应用,还深入探讨了如何通过优化开关频率、调制策略以及电路布局来降低损耗、提高效率,并满足EMC的要求。例如,书中关于“载波移相SPWM”的介绍,详细分析了它在降低谐波、减小开关损耗方面的优势,并且给出了具体的计算公式和实现方法。这对于我们优化驱动器的性能,延长其使用寿命,起到了至关重要的作用。我还对书中关于“电机参数辨识的在线自适应”部分非常感兴趣。在实际运行中,电机的参数会随着温度、负载的变化而变化,如果控制系统能够实时地辨识这些参数的变化,并进行相应的调整,那么系统的控制精度和鲁棒性将会得到极大的提升。书中介绍的基于卡尔曼滤波或者梯度下降法的在线辨识算法,为我们提供了实现这一功能的有力工具。总的来说,这本书为我提供了一个全新的视角来看待电机控制系统的设计,它不仅仅是关于控制算法本身,更是关于如何将这些算法与硬件完美结合,从而实现最优的系统性能。

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这本书就像一个经验丰富的“老工匠”,它的语言朴实无华,但字字珠玑,直击要害。我在阅读过程中,经常会发现一些在实际工作中困扰已久的问题,在这本书中都得到了详尽的解答。我尤其欣赏书中关于“转子位置传感器”和“无传感器控制”的章节。在很多应用场景下,为了降低成本和提高可靠性,我们都希望能够实现电机的无传感器控制。这本书详细介绍了各种无传感器控制的原理和实现方法,包括基于反电动势(Back EMF)的检测、基于磁阻效应的检测,以及基于模型观测器的估计方法,并且对每种方法的优缺点、适用范围进行了清晰的梳理。这让我对如何根据具体的应用需求,选择最合适的无传感器控制策略有了更深刻的认识。此外,书中关于“多电机同步控制”的章节,也为我处理一些复杂的工业自动化应用提供了宝贵的经验。在一些自动化生产线上,可能需要多台电机协同工作,以完成复杂的运动控制任务。书中提出的基于主从控制、总线通信的同步控制方法,以及如何处理多电机之间的干扰和协调问题,都给我提供了非常实用的指导。这本书给我的感觉是,它不仅仅是在教授知识,更是在传递一种解决问题的思维方式和工程经验。

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这本书的封面设计相当吸引人,那种深邃的蓝色背景配合着略带科技感的银色字体,一下子就勾起了我对电机控制领域的好奇心。我一直觉得,虽然电力电子和控制理论的知识在我的工作中已经相当扎实,但对于现代交流电机这样精密而复杂的系统,总感觉还差那么点什么。尤其是随着自动化和智能化要求的不断提高,传统的控制方法似乎已经显得有些力不从心。翻开这本书,我首先被它清晰的目录结构所吸引,每一章的标题都精准地概括了其核心内容,从基础的永磁同步电机原理,到先进的矢量控制策略,再到实际的系统实现和调试,脉络清晰,层层递进。我特别关注了关于DSP(数字信号处理器)在电机控制中的应用那一章,这对我来说是至关重要的,因为我目前正在负责一个项目,需要将基于DSP的控制算法集成到实际的驱动器中。书中的讲解深入浅出,理论分析严谨,同时又不乏工程实践的指导,比如在讲解某一控制算法时,书中会提供详细的数学推导,然后紧接着会给出实际的硬件实现注意事项,甚至是一些代码实现的建议。这对于我这样一个既需要理解理论精髓,又需要指导工程师进行实际开发的人来说,简直是如获至宝。我尤其欣赏书中对于各种控制参数的辨识和整定方法的详细论述,这往往是实际应用中最棘手的问题之一。书中提供的多种辨识方法,以及对每种方法的优缺点分析,让我对如何更有效地优化电机性能有了更深刻的理解。另外,关于电机保护和故障诊断的章节,虽然不是我的核心工作内容,但其详尽的分析和建议,也为我将来可能遇到的问题提供了预警和解决方案。这本书给我最大的感受是,它不仅仅是一本理论教材,更像是一本指导工程师解决实际问题的实战手册。

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我对于这本书的评价,绝对是“超出预期”的。长期以来,我一直在关注交流电机数字控制技术的最新发展,尤其是如何提升电机的效率、动态响应以及运行的平稳性。这本书恰好满足了我在这方面的需求,并且在很多方面都给了我新的视角。让我印象最深刻的是关于“死区补偿”和“电压/电流谐波抑制”的章节。在实际的电机驱动器设计中,由于功率器件的开关特性,不可避免地会产生死区效应,这会导致转矩脉动和效率下降。书中对死区补偿的原理进行了深入的剖析,并且给出了几种不同的补偿算法,包括基于模型和基于测量的补偿方法,并且对它们的实现复杂度、补偿效果进行了详细的对比。这让我能够根据实际的应用需求,选择最合适的补偿策略。同样,对于电压和电流谐波的抑制,书中也提供了多种先进的滤波和控制技术,例如基于谐波注入的补偿方法,以及如何利用DSP强大的计算能力来实现更复杂的控制算法。我还对书中关于“参数鲁棒性”的讨论非常感兴趣。在实际运行中,电机的参数会因为温度、损耗等因素发生变化,如何保证控制系统的鲁棒性,使其在参数变化的情况下依然能够稳定运行,这是一个非常具有挑战性的问题。书中对鲁棒控制理论在电机控制中的应用进行了介绍,并且提供了一些具体的实现思路。总的来说,这本书不仅仅是一本技术手册,它更像是一部“武功秘籍”,能够帮助你掌握那些能够让电机“脱胎换骨”的绝技。

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这本书的内容,可以说已经超出了我对一本技术书籍的预期。它不仅仅是关于理论的讲解,更是关于如何将这些理论转化为实际生产力。我一直在思考如何才能更好地实现“电机健康监测”和“故障预测”。书中对此部分内容的详尽阐述,给了我巨大的启发。它不仅介绍了各种监测技术,比如基于振动、温度、电流、电压等参数的监测,还深入探讨了如何利用这些监测数据,通过机器学习和人工智能算法,实现对电机早期故障的预测和诊断。例如,书中介绍了如何利用神经网络来识别电机的异常运行模式,以及如何通过数据挖掘技术来发现潜在的故障隐患。这对于我们提升设备的可靠性、降低维护成本,具有非常重要的意义。此外,书中关于“软件可靠性工程”和“嵌入式系统安全”的章节,也引起了我的高度重视。在现代工业控制系统中,软件的可靠性和系统的安全性是至关重要的。书中对如何进行软件测试、验证,以及如何防范潜在的安全威胁,都给出了非常实用的建议。总而言之,这本书不仅仅是一本技术手册,它更像是一个“未来趋势的预言家”,指引着电机控制技术未来的发展方向。

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这本书的出现,无疑是为我这个在电力电子领域摸爬滚打多年的工程师注入了一剂强心针。我一直对交流电机,尤其是永磁同步电机(PMSM)的精妙控制深感着迷,但现实中的挑战总是比书本上的理论要复杂得多。我们经常会遇到一些奇怪的谐振问题,或者在动态响应方面总是不尽如人意,即便我们按照教科书上的方法去设计,最终的效果也总是差强人意。这本书的出现,正好填补了我在这方面的知识空白。我特别欣赏它对于不同控制策略的细致比较,例如,在讲解空间矢量脉宽调制(SVPWM)时,书中不仅仅给出了算法的原理,还对它与传统的三相SPWM在谐波抑制、转矩脉动等方面的优势进行了量化分析,并提供了不同运行工况下的仿真对比图。这让我能够更直观地理解SVPWM在实际应用中的优越性。此外,书中关于电流环和速度环的协调优化部分,也给了我很大的启发。以往我总是将这两个环独立设计,然后进行串联,但书中提出的多环耦合控制策略,以及如何通过分析系统的极点分布来调整增益,让我看到了提升系统整体性能的新途径。我还在书中看到了关于预测控制的介绍,虽然预测控制在计算量上要求较高,但其能够提前预判系统状态的特性,对于需要快速动态响应的应用场景,无疑是一个非常有潜力的方向。书中还附带了一些示例代码和参数整定流程,这极大地简化了我的学习和实践过程。我曾经花费大量时间去尝试各种参数组合,而这本书提供的系统性方法,无疑能够帮助我事半岛游戏官方网站避免走弯路。这本书让我深刻体会到,精细化的控制对于发挥交流电机全部潜力的重要性,也让我对接下来的项目充满了信心。

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