內容簡介
開關磁阻電機系統理論與控制技術本書共分為8章。分別闡述了開關磁阻電機及其控制系統發展概況，推導了電機線性、準線性和非線性數學模型，給出了開關磁阻電機計算設計程式，講述了開關磁阻電機有限元分析方法，研究了開關磁阻電機調速系統的控制策略，詳細介紹了利用軟體建立開關磁阻電機仿真模型的步驟，並進行了穩態性能仿真和動態性能仿真，最後針對DSP對開關磁阻電機有位置感測器和無位置感測器調速系統進行理論分析與設計。
本書適用於從事電力電子及電氣傳動專業高等學院教師和研究生，以及相關專業的科研機構的研究人員。
目錄
前言
第1章 緒論
1.1 開關磁阻電機的發展概況
1.2 開關磁阻電機的結構特點
1.2.1 開關磁阻電機的優點
1.2.2 開關磁阻電機的缺點
1.3 開關磁阻電機的最佳化方法
1.4 開關磁阻電機系統抑制轉矩脈動技術
1.4.1 基於抑制轉矩脈動的傳統控制策略
1.4.2 基於抑制轉矩脈動的線性化控制
1.4.3 基於抑制轉矩脈動的變結構控制
1.4.4 基於抑制轉矩脈動的智慧型控制理論
1.4.5 基於抑制轉矩脈動的轉矩分配策略
1.4.6 基於抑制轉矩脈動的疊代學習控制
1.4.7 基於抑制轉矩脈動的微步控制策略
1.4.8 其他方法
1.5 開關磁阻電機未來研究方向
1.6 開關磁阻電機的工業套用
第2章 開關磁阻電機的工作原理及數學模型
2.1 開關磁阻電機基本原理
2.2 開關磁阻電機的一些基本結構
2.2.1 單相開關磁阻電機
2.2.2 兩相開關磁阻電機
2.2.3 三相開關磁阻電機
2.2.4 四相開關磁阻電機
2.2.5 五相以上開關磁阻電機
2.3 開關磁阻電機改進結構
2.4 開關磁阻電機數學模型
2.4.1 電路方程
2.4.2 機械方程
2.4.3 機電聯繫方程
2.4.4 線性模型
2.4.5 準線性模型
2.4.6 非線性模型
2.5 混合勵磁開關磁阻電機數學模型
2.5.1混合勵磁電機磁路特點
2.5.2 混合勵磁開關磁阻電機轉矩平衡方程
第3章 開關磁阻電機電磁設計
3.1 開關磁阻電機設計及最佳化方法
3.1.1 電機本體結構設計
3.1.2 電機參數最佳化設計
3.2 開關磁阻電機損耗分析
3.2.1 繞組銅損分析
3.2.2 機械損耗分析
3.2.3 雜散損耗分析
3.2.4 電機鐵損分析
3.3 開關磁阻電機參數計算
3.3.1 電負荷與磁負荷
3.3.2 主要尺寸
3.4 開關磁阻電機本體設計示例
3.4.1 相數、極數和繞組端電壓
3.4.2 主要尺寸的選擇
3.4.3 其他結構尺寸及繞組匝數
3.4.4 電流及轉矩計算
3.4.5 繞組設計
3.4.6 參數計算
第4章 開關磁阻電機性能最佳化
4.1 電機電磁場的理論基礎
4.2 有限元法
4.2.1 有限元法的發展
4.2.2 Ansoft軟體簡介
4.2.3 Ansoft有限元法
4.2.4電磁場有限元方法的特點及一般步驟
4.3 RMxprt軟體設計及使用方法
4.3.1 啟動軟體
4.3.2 新建SRM模型
4.3.3 建模結果
4.3.4 仿真計算
4.3.5 模型導出
4.4 Maxwell2D軟體設計及使用方法
4.4.1 打開工程檔案
4.4.2 模型設定
4.4.3 材料設定
4.4.4 邊界及激勵源設定
4.4.5 設定鐵芯損耗參數
4.4.6 設定仿真參數
4.4.7 運動部分設定
4.4.8 仿真運算
4.5 有限元分析結果處理
4.5.1 RMxprt輸出的性能曲線
4.5.2 Maxwell2D的求解結果
4.5.3 有限元後處理
4.6 基於轉矩波動抑制電機本體最佳化
4.6.1 影響轉矩波動的因素
4.6.2 開通角、關斷角對轉矩波動的影響
4.6.3 定子磁極結構對轉矩波動的影響
第5章 開關磁阻電機的控制策略
5.1 開關磁阻電機控制方式
5.1.1 角度位置控制(APC)
5.1.2 電流斬波控制(CCC)
5.1.3 電壓斬波控制(CVC)
5.2 開關磁阻電機調速特性
5.3 開關磁阻電機能量回饋控制
5.3.1 開關磁阻電機發電運行機理
5.3.2 開關磁阻電機發電運行的勵磁過程
5.3.3 開關磁阻電機的能量變換理論
5.3.4 開關磁阻電機發電狀態工作特點
5.4 開關磁阻電機PID控制
5.4.1 標準數字PID算法
5.4.2 其他PID方法
5.5 疊代學習控制
5.5.1 基於模型控制系統和疊代學習控制系統概述
5.5.2 疊代學習控制過程和開環PID疊代學習控制
5.6 開關磁阻電機的轉矩分配控制系統設計
5.6.1 速度調節器設計
5.6.2 轉矩分配函式的設計
5.6.3 電流控制器設計
第6章 開關磁阻電機調速系統硬體設計
6.1 開關磁阻電機調速系統在電機控制中的地位
6.1.1 與步進電動機驅動系統的比較
6.1.2 與反應式同步電動機的比較
6.1.3 與直流電動機的比較
6.1.4 與無換向器直流電動機的比較
6.1.5 與異步電動機變頻調速系統的比較
6.2 功率電子器件
6.2.1 功率MOSFET特點
6.2.2 功率IGBT工作特點
6.3 PWM控制技術
6.3.1 傳統PWM技術
6.3.2 最佳化後的PWM技術
6.3.3空間電壓矢量PWM控制
6.3.4 跟蹤型PWM控制技術
6.4 開關磁阻電機控制器功率拓撲結構
6.4.1 不對稱半橋主迴路
6.4.2 H橋主迴路
6.4.3 不對稱半橋改進型
6.4.4 (n+1)型功率變換器
6.4.5 電容裂相型
6.4.6 電容轉儲型
6.5 整流及吸收迴路設計
6.5.1 功率吸收電路設計
6.5.2 吸收電路參數計算
6.5.3 整流電路設計
6.5.4 電流採樣與處理電路
6.5.5 轉子位置信號採集與處理
6.5.6 系統保護電路設計
6.6 功率及驅動電路
6.6.1 SKH124驅動模組在SRD系統中的套用
6.6.2 Si9976DY——橋式驅動器的原理及套用
6.6.3EXB841工作原理
6.6.4 FCAS50SN60開關磁阻電機功率模組
第7章 基於DSP開關磁阻電機控制器設計
7.1 DSP的特點
7.2 電動機DSP控制系統基礎
7.2.1 DSP電機控制特點
7.2.2 數字濾波DSP實現方法
7.3 有位置感測器DSP控制
7.3.1 開關磁阻電機控制機理
7.3.2 DSP控制開關磁阻電機硬體設計
7.3.3 軟體設計
7.3.4 電流控制
7.3.5 位置控制
7.3.6 速度控制
7.3.7 換相控制
7.3.8 速度控制器
7.3.9 DSP編程示例
7.4 開關磁阻電機無感測器DSP控制
7.4.1 調速系統硬體描述
7.4.2 無感測器開關磁阻電機驅動系統的控制軟體
7.4.3 無感測器換相和速度更新算法
7.4.4 速度環
7.4.5 電流控制迴路
7.4.6 斜坡控制器
7.4.7 無感測器開關磁阻電機驅動系統的校準
第8章 開關磁阻電機調速系統仿真
8.1 引言
8.2 基於MATLAB/Simulink的系統建模與仿真分析
8.2.1 仿真軟體MATLAB/Simulink簡介
8.2.2 電機模型的建立
8.3 控制系統PI控制策略建模與仿真
8.3.1 SRM調速系統的無PI控制仿真
8.3.2 電機調速系統的PI控制仿真分析
8.4 基於模糊控制器的系統仿真分析
8.4.1 模糊控制器的設計
8.4.2 SRM調速系統的模糊控制仿真及結果分析
8.5 SRM調速系統模糊PI控制仿真
8.6 開關磁阻電機能量回饋建模與仿真
8.6.1 發電狀態的基本電路方程
8.6.2 發電運行的相電流解析
8.7 開關磁阻電機控制系統模型分析
8.8 開關磁阻電機發電系統模型的建立
8.8.1 電流滯環控制模組
8.8.2 電流計算模組
8.8.3 轉矩計算模組
參考文獻
