预售 绕组开路电机系统模型预测控制 张晓光 电机 预测控制 绕组开路电机 模型预测控制 978711176523

商品名称：

绕组开路电机系统模型预测控制

作 者：

张晓光著

市 场 价：

99.00元

ISBN 号：

978-7-111-76523-3

出版日期：

2024年11月第1版第1次印刷

开 本：

169ｍｍ×239ｍｍ·印张·插页·千字

出 版 社：

机械工业出版社

前言

第1章概述1

1.1研究背景1

1.2绕组开路电机系统及其控制策略2

1.2.1绕组开路电机系统分类2

1.2.2绕组开路电机系统控制策略5

1.3本书主要内容9

参考文献11

第2章共直流母线型绕组开路永磁同步电机数学模型15

2.1绕组开路电机系统拓扑结构及其特点15

2.2三相静止坐标系下的数学模型16

2.3两相旋转坐标系下的数学模型17

2.4本章小结20

参考文献20

第3章单边可控绕组开路永磁同步电机系统及其控制21

3.1单边可控绕组开路永磁同步电机系统简述21

3.2OW-PMSG系统两侧变流器空间电压矢量分析24

3.3基于零序电流抑制的OW-PMSG矢量控制26

3.3.1矢量控制技术26

3.3.23D-SVPWM控制28

3.3.3仿真和实验结果33

3.4基于零序电流抑制的OW-PMSG模型预测电流控制37

3.4.1OW-PMSG模型预测电流控制37

3.4.2仿真和实验结果42

3.5共直流母线型单边可控OW-PMSG系统改进电流控制46

3.5.1基于零序电流抑制的可控变流器侧三维空间矢量模型预测控制47

3.5.2基于不控整流器侧电压调整的零序电流抑制策略53

3.5.3仿真和实验结果58

3.6本章小结64

参考文献65

第4章双边可控绕组开路永磁同步发电机系统模型预测电流控制66

4.1基于零序电流抑制的共直流母线型双边可控OW-PMSG系统

模型预测电流控制67

4.1.1OW-PMSG模型预测电流控制68

4.1.2单矢量模型预测电流控制70

4.1.3双矢量模型预测电流控制73

4.1.4仿真和实验结果76

4.2基于三维空间矢量的OW-PMSG系统模型预测电流控制80

4.2.1三维空间电压矢量电流预测控制81

4.2.2基于三维空间电压矢量的改进电流预测控制82

4.2.3基于逆变器矢量分开选择的双矢量电流预测控制86

4.2.4仿真和实验结果91

4.3本章小结102

参考文献103

第5章绕组开路永磁同步电机驱动系统模型预测全转矩控制104

5.1绕组开路永磁同步电机模型预测转矩控制104

5.1.1一拍延时补偿105

5.1.2三维空间中的候选电压矢量105

5.1.3确定转矩、磁链和零序电流的参考值105

5.1.4转矩、磁链与零序电流的预测及代价函数构建107

5.2绕组开路永磁同步电机模型预测全转矩控制108

5.2.1全转矩的预测109

5.2.2转矩参考值的确定110

5.2.3全转矩代价函数111

5.3减少计算负荷的矢量划分选择方法111

5.3.1矢量分布空间的划分和参考电压的位置确定111

5.3.2候选电压矢量的确定113

5.4实验结果117

5.5本章小结122

参考文献122

第6章绕组开路永磁同步电机驱动系统时变周期复合矢量

模型预测电流控制124

6.1模型预测电流控制125

6.2多矢量模型预测电流控制127

6.2.1双矢量模型预测电流控制129

6.2.2三矢量模型预测电流控制129

6.3时变周期的复合矢量模型预测电流控制131

6.3.1参考电压矢量计算和扇区确定132

6.3.2最优电压矢量确定132

6.3.3最优电压矢量的作用时间计算和时变控制周期的确定133

6.4实验结果134

6.5本章小结139

参考文献139

第7章绕组开路永磁同步电机四段式模型预测电流控制与改进

无差拍预测电流控制140

7.1单边四段式模型预测电流控制方法140

7.1.1逆变器INV2的非零矢量选择和作用时间分配141

7.1.2降低开关频率的矢量优化排序144

7.1.3基于零序电流抑制的零矢量作用时间再分配146

7.2双边四段式模型预测电流控制方法149

7.2.1双逆变器电压参考值分配150

7.2.2双逆变器四段式矢量选择与作用时间分配150

7.3改进无差拍预测电流控制方法153

7.3.1基于参考电压再分配的零序电流抑制153

7.3.2开关频率优化调制158

7.3.3线性调制范围分析158

7.4实验验证162

7.4.1稳态性能实验162

7.4.2开关频率对比实验164

7.4.3动态性能分析166

7.5本章小结167

参考文献167

第8章考虑死区影响的绕组开路永磁同步电机系统模型预测电流控制169

8.1OW-PMSM传统单矢量模型预测电流控制169

8.2死区影响分析及死区电压矢量判断171

8.2.1死区影响分析171

8.2.2死区电压矢量判断174

8.2.3死区时间影响分析175

8.3考虑死区影响的绕组开路永磁同步电机模型预测电流控制176

8.3.1双逆变器最优电压矢量选择及死区电压矢量判断176

8.3.2死区时间计算177

8.4实验验证180

8.4.1稳态性能评估181

8.4.2动态性能评估183

8.4.3平均开关频率评估185

8.5本章小结186

参考文献186

第9章绕组开路永磁同步电机驱动系统故障诊断策略188

9.1双逆变器拓扑在开关器件开路故障后的工作特性189

9.2开关器件开路故障诊断策略193

9.2.1故障开关器件对的判断194

9.2.2具体故障开关器件的判断195

9.2.3开关器件开路故障的整体诊断策略计算199

9.2.4实验验证200

9.3本章小结206

参考文献206

第10章绕组开路永磁同步电机驱动系统二次故障拓扑及其容错控制208

10.1传统一次容错拓扑及其电压矢量209

10.2二次容错拓扑及其电压矢量210

10.3容错控制策略212

10.3.1幅值和相位均重新设计的参考电流213

10.3.2转矩优化策略214

10.3.3无差拍电流容错控制215

10.4二次容错系统输出能力分析217

10.4.1逆变器输出容量分析217

10.4.2绕组开路永磁同步电机输出容量分析218

10.5实验结果221

10.5.1稳态对比221

10.5.2动态对比223

10.6本章小结225

参考文献225

本书以绕组开路永磁同步电机为控制对象和具体示例，综合介绍了绕组开路电机系统模型预测控制原理与新进展。主要包括绕组开路永磁同步电机模型、常规模型预测控制技术，以及多种绕组开路永磁同步电机模型预测控制方案。本书内容不同于常规绕组开路电机模型预测控制，主要提出了模型预测全转矩控制、四段式模型预测电流控制与时变周期的复合矢量模型预测电流控制等策略，在继承常规模型预测控制优点的同时有效提升了绕组开路电机系统的整体控制表现，丰富了交流电机模型预测控制的理论体系。

本书可供电机驱动方向的研究人员、研究生，以及高年级本科生使用，也可供从事交流电机控制技术研发的工程技术人员参考。

张晓光，北方工业大学“毓杰人才”特聘教授，于2014年在哈尔滨工业大学获得博士学位，2012-2013年在美国威斯康星大学麦迪逊校区进行博士联合培养，合作导师为T.A.Lipo 院士；2014年加入北方工业大学电气与控制工程学院，目前担任电力电子与电气传动北京市工程技术研究中心主任。主持国家自然科学基金2项、北京市自然科学基金（优秀结题）、北京市科技专项等省部级项目5项，以及国家重点实验室开放课题、企业合作课题等10余项。研究成果以第一/通信作者发表SCI/EI论文50余篇，其中SCI 期刊论文21篇（1区期刊14篇），有3篇论文入选ESI高被引论文。获得Journal of Power Electronic 期刊“最佳论文奖”(2019年)、电机与系统国际会议（ICEMS）“最佳论文奖”(2018年)、北京市科学技术（自然科学）三等奖（2018年，排二）、北方工业大学“科技创新优秀奖”；入选北京市“科技新星”、北京市委组织部“青年拔尖人才”、北京市高创计划“青年拔尖人才”等多项人才计划。担任IET-Power Electronics期刊编委与AE，《电工技术学报》模型预测控制专刊特邀副主编。