感应电机多变量控制PDF电子书下载

第1章 感应电机的多变量数学模型 1

1.1在三相坐标系中感应电机的数学模型 1

1.1.1磁链方程 1

1.1.2电压方程 3

1.1.3运动方程和转矩方程 4

1.2在两相坐标系中感应电机的数学模型 5

1.2.1坐标变换 5

1.2.2磁链方程 9

1.2.3电压方程 11

1.2.4转矩方程和运动方程 11

1.3用空间矢量表示时感应电动机的数学模型 12

1.3.1空间矢量变换 12

1.3.2用空间矢量表示的电压方程和磁链方程 13

1.3.3运动方程和转矩方程 14

1.4在任意旋转的通用坐标系中感应电机的数学模型 15

1.4.1在两相任意旋转坐标系中感应电机的数学模型 15

1.4.2在两相静止αβ坐标系中感应电机的数学模型 17

1.4.3在两相同步旋转dq坐标系中感应电机的数学模型 18

第2章 感应电机的矢量变换控制 20

2.1转子磁场定向矢量变换控制 20

2.1.1矢量变换控制的基本方程式 20

2.1.2矢量变换控制的基本思想 22

2.1.3转子磁场定向矢量变换控制变频调速系统 24

2.2定子磁场定向矢量变换控制 27

2.2.1基本方程式 27

2.2.2定子磁场定向矢量变换控制基本结构 28

2.3气隙磁场定向矢量变换控制 29

2.3.1基本方程式 29

2.3.2气隙磁场定向矢量变换控制基本结构 31

第3章 感应电机的直接转矩控制 33

3.1直接转矩控制的基本原理 33

3.1.1空间电压矢量及其空间位置 33

3.1.2直接转矩控制系统的基本结构 35

3.2定子电压矢量对磁链和转矩的控制 38

3.2.1定子电压矢量对磁链的控制 38

3.2.2定子电压矢量对转矩的控制 39

3.2.3直接转矩控制的电压矢量表 41

3.3定子电压对磁链和转矩的控制性能分析 42

3.3.1磁链轨迹控制性能分析 42

3.3.2转矩控制性能分析 44

3.4十二区段直接转矩控制系统 47

3.4.1问题提出 47

3.4.2十二区段直接转矩控制的电压矢量表 49

3.4.3十二区段磁链控制性能分析 50

3.4.4十二区段转矩控制性能分析 51

3.5直接转矩控制仿真实例 52

第4章 磁链观测 62

4.1磁链观测的基本方程式 62

4.2转子磁链的开环观测模型 63

4.2.1转子磁链的电压模型 63

4.2.2转子磁链的电流模型 64

4.2.3转子磁链的组合模型法 65

4.2.4转子磁链的改进电压模型法 66

4.2.5旋转坐标系下转子磁链观测模型 67

4.3定子磁链的开环观测模型 67

4.3.1定子磁链的电压模型（也称u-i模型） 67

4.3.2定子磁链的电流模型 68

4.3.3定子磁链的i-n模型 69

4.3.4定子磁链的u-i-n模型 71

4.4气隙磁链的开环观测模型 72

4.4.1气隙磁链的电压模型 72

4.4.2气隙磁链的电流模型 73

4.5磁链的闭环观测模型 74

4.5.1基于Luenberger理论的状态观测器简介 75

4.5.2基于误差反馈的转子磁链观测器 76

4.5.3基于误差反馈的定子磁链观测器 81

4.5.4基于误差反馈的气隙磁链观测器 88

4.5.5感应电机的全阶磁链观测器 92

4.6磁链闭环观测器的仿真及实验分析 98

4.6.1建立仿真模型 98

4.6.2降阶和全阶磁链观测器的仿真分析 98

4.6.3降阶和全阶磁链观测器的实验分析 112

第5章 转速辨识和电阻辨识 117

5.1开环转速观测方法 117

5.2采用状态观测器法（基于误差反馈）的转速辨识 119

5.2.1基于转子磁链观测器模型的转速辨识 119

5.2.2基于定子磁链观测器模型的转速辨识 123

5.2.3基于定转子磁链观测器模型的转速辨识 126

5.2.4采用状态观测器法转速辨识的仿真实例 127

5.3采用模型参考自适应法的转速辨识 131

5.3.1基于转子磁链模型的转速辨识方法 132

5.3.2基于反电势模型的转速辨识方法 135

5.3.3基于瞬时无功功率模型的转速辨识方法 137

5.3.4采用模型参考自适应方法转速辨识的仿真实例 139

5.4采用模型参考模糊自适应法的转速辨识 143

5.4.1模糊控制自适应律的设计 143

5.4.2模型参考模糊自适应转速辨识的仿真实例 145

5.5采用扩展卡尔曼滤波法的转速辨识 147

5.5.1扩展卡尔曼滤波法原理与结构 148

5.5.2感应电机状态方程建立 149

5.5.3扩展卡尔曼滤波状态估计 153

5.6闭环转速辨识的实验结果分析 157

5.6.1基于状态观测器与模型参考自适应转速辨识方法的比较 157

5.6.2转速辨识实验结果展示 160

5.7电阻辨识 163

5.7.1采用状态观测器的电阻辨识 163

5.7.2采用模糊PI自适应律的电阻辨识 168

5.7.3采用模型参考自适应法的电阻辨识 171

第6章 感应电机的自抗扰控制 174

6.1自抗扰控制器的基本原理 174

6.1.1自抗扰控制器的基本概念 174

6.1.2线性自抗扰控制器 176

6.2感应电机自抗扰控制器设计 177

6.2.1在同步旋转dq坐标系中感应电机的状态方程 178

6.2.2转速子系统自抗扰控制器设计 179

6.2.3磁链子系统自抗扰控制器设计 182

6.3感应电机自抗扰控制仿真分析及实验结果 184

6.3.1转速控制仿真分析 184

6.3.2转速控制实验结果 186

6.3.3磁链控制仿真分析 188

6.3.4磁链控制实验结果 190

6.4基于时间尺度的感应电机自抗扰控制器参数整定方法 192

6.4.1时间尺度的概念 193

6.4.2感应电机的时间尺度 193

6.4.3基于时间尺度的自抗扰控制器参数整定及仿真分析 195

参考文献 199

附录A机电能量转换基础知识 202

A.1磁场与磁能 202

A.2机电能量转换 208

附录B本书实验用电机参数表 213

术语索引 214

感应电机数学模型索引 216