永磁同步电机无位置传感器控制 诸自强 吴溪蒙 永磁同步电机 无位置传感器控制 基本原理 最新进展 机械工业出版

商品名称：

永磁同步电机无位置传感器控制

作 者：

(英) 诸自强, 吴 溪蒙著 ; (英) 诸自强等编译

市 场 价：

199.00元

ISBN 号：

978-7-111-76760-2

出版日期：

2025年1月第1版第1次印刷

开 本：

184mm×260mm·22.75印张·2插页·533千字

出 版 社：

机械工业出版社

中文版序

原著前言

原著作者

符号表

缩写

第1章概述

1.1引言

1.2永磁电机

1.2.1拓扑结构

1.2.2驱动系统

1.3永磁无刷交流电机（永磁同步电机）驱动的基本原理

1.3.1数学模型

1.3.2控制策略

1.4永磁无刷直流电机驱动的基本原理

1.4.1数学模型

1.4.2控制策略

1.5永磁无刷直流电机与永磁无刷交流电机驱动的比较

1.5.1方波反电动势电机

1.5.2正弦波反电动势电机

1.6无位置传感器控制技术及其应用

1.6.1分类

1.6.2应用

1.7本书范围

参考文献

第2章基于基波模型的无位置传感器控制

2.1引言

2.2磁链法

2.2.1用于非凸极永磁同步电机的磁链法

2.2.2用于凸极永磁同步电机的有效磁链法

2.3反电动势法

2.3.1用于非凸极永磁同步电机的反电动势法

2.3.2用于凸极永磁同步电机的扩展反电动势法

2.4方法比较

2.4.1反电动势法和磁链法

2.4.2扩展反电动势法和有效磁链法

2.5位置观测器

2.5.1反正切函数法

2.5.2锁相环

2.5.3简化扩展卡尔曼滤波器

2.5.4仿真结果

2.6总结

参考文献

第3章基于基波模型的无位置传感器控制——常见问题与解决方案

3.1引言

3.2积分和滤波

3.2.1初值

3.2.2漂移

3.2.3延迟

3.3反电动势及电流谐波

3.3.1反电动势谐波的影响

3.3.2电流谐波的影响

3.4交叉饱和

3.4.1对位置估计的影响

3.4.2考虑交叉饱和的无位置传感器控制

3.5参数不匹配

3.5.1对位置估计的影响

3.5.2参数不匹配下的位置校正方法

3.6参数不对称

3.6.1不对称数学建模

3.6.2对位置估计的影响

ⅩⅪ

ⅩⅫ

3.6.3谐波的抑制策略

3.7适用于低速位置估计的电压和电流模型

3.7.1基于反电动势模型的无位置传感器控制

3.7.2基于磁链的无位置传感器控制

3.8总结

参考文献

第4章基于凸极的无位置传感器控制

4.1引言

4.2永磁电机高频模型

4.2.1同步旋转坐标系

4.2.2估计同步旋转坐标系

4.2.3静止坐标系

4.3基于估计同步旋转坐标系的高频信号注入

4.3.1脉振正弦信号

4.3.2脉振方波信号

4.4基于静止坐标系的高频信号注入

4.4.1旋转正弦信号注入

4.4.2脉振正弦信号

4.4.3脉振方波信号

4.5位置观测器

4.5.1基本结构

4.5.2低通滤波器的影响

4.5.3误差收敛分析

4.6其他方法

4.6.1瞬时电压矢量注入法

4.6.2PWM激励法

4.7总结

参考文献

第5章基于凸极的无位置传感器控制——常见问题与解决方案

5.1引言

5.2交叉饱和

5.2.1对位置估计的影响

5.2.2补偿策略

5.3电机凸极特性和负载效应

5.3.1电机凸极特性

5.3.2电机凸极圆

5.4多重凸极效应

5.5参数不对称

5.5.1基于电感不对称的高频模型

5.5.2电感不对称导致的位置误差抑制

5.5.3实验结果

5.6逆变器非线性效应

5.6.1产生机理

5.6.2高频电压畸变

5.6.3高频电流畸变

5.6.4补偿策略

5.7信号处理延迟

5.8注入电压幅值与频率的选取

5.8.1A/D转换量化误差

5.8.2无位置传感器控制安全工作区

5.8.3实验结果

5.8.4无位置传感器控制效果

5.8.5伪随机信号注入选取

5.9高低速切换策略

5.10总结

参考文献

第6章基于零序电压凸极追踪的无位置传感器控制

6.1引言

6.2旋转正弦信号注入

6.2.1零序电压模型

6.2.2信号解耦

6.3传统脉振正弦信号注入

6.4反向旋转脉振正弦信号注入

6.4.1反向旋转信号注入

6.4.2信号解耦

6.4.3交叉饱和效应

6.4.4实验结果

6.5传统脉振方波信号注入

6.6反向旋转脉振方波信号注入

Ⅹ

ⅩⅩⅣ

6.6.1反向旋转信号注入

6.6.2信号解耦

6.6.3交叉饱和效应

6.6.4实验结果

6.7总结

参考文献

第7章双三相永磁同步电机与开绕组永磁同步电机无位置传感器控制

7.1引言

7.2双三相永磁同步电机

7.2.1数学模型

7.2.2基于电流响应的高频注入无位置传感器控制

7.2.3基于电压响应的高频注入无位置传感器控制

7.2.4基于基波模型的无位置传感器控制

7.2.5基于3次谐波反电动势的无位置传感器控制

7.3开绕组永磁同步电机

7.3.1数学模型

7.3.2基于相移的开绕组永磁同步电机SVPWM

7.3.3基于零序电流的无位置传感器控制策略

7.3.4基于零序电压的非参数化无位置传感器控制策略

7.4总结

参考文献

第8章转子极性判断

8.1引言

8.2双电压脉冲注入法

8.3d轴电流注入法

8.3.1高频电流响应

8.3.2高频零序电压响应

8.42次谐波法

8.4.1数学模型

8.4.2高频电流响应

8.4.3高频零序电压响应

8.4.4实验结果

8.5总结

参考文献

第9章转子初始位置估计

9.1引言

9.2磁饱和效应

9.3基于三相电流检测的电压脉冲注入法

9.3.1脉冲激励策略

9.3.2电流响应模型

9.3.3初始位置估计

9.4改进的基于三相电流检测的电压脉冲注入法

9.4.1三相电流响应的利用

9.4.2脉冲注入序列

9.4.3边界检测策略

9.4.4实验结果

9.5基于直流母线电压的脉冲注入方法

9.5.1直流母线电压波动的利用

9.5.2脉冲注入

9.5.3实验结果

9.6电压脉冲的选取

9.6.1持续时间的选取

9.6.2幅值的选取

9.6.3实验结果

9.7高频信号注入法

9.7.1三相高频电流幅值

9.7.2扇区检测

9.7.3实验结果

9.8总结

参考文献

第10章永磁无刷直流电机的过零点检测法无位置传感器控制

10.1引言

10.2过零点检测原理

10.2.1数学模型

10.2.2典型电流波形

10.2.3永磁无刷直流电机的无位置传感器控制

10.3基于PWM的过零点检测

ⅩⅩⅤ

ⅩⅩⅥ

10.3.1PWM方法

10.3.2反电动势的测量

10.4过零点偏差及解决方案

10.4.1电机参数不对称引起的水平偏差

10.4.2RVD电阻容差引起的垂直偏差

10.4.3自适应阈值校正策略

10.4.4实验结果

10.5续流角

10.5.1PWM方法

10.5.2无位置传感器控制安全工作区

10.5.3电阻和电感

10.5.4直流母线电压

10.5.5PWM占空比

10.6电机设计的影响

10.7总结

参考文献

第11章基于3次谐波反电动势的无位置传感器控制

11.1引言

11.2检测方法

11.2.13次谐波反电动势

11.2.2虚拟3次谐波反电动势

11.3永磁无刷直流电机控制

11.3.1无PWM

11.3.2有PWM

11.4永磁无刷交流电机（永磁同步电机）控制

11.4.1基于积分法的转子位置估计方法

11.4.2基于过零点校正的转子位置估计方法

11.4.3基于连续信号的转子位置估计方法

11.4.4实验结果

11.5双三相永磁同步电机的位置估计

11.5.1基于3次谐波磁链的位置估计

11.5.2基于3次谐波反电动势的位置估计

11.5.3实验结果

11.63次谐波反电动势检测法的常见问题

11.6.1中性线的要求

11.6.23次谐波反电动势的缺失

11.6.3转子凸极性

11.6.4三相不平衡

11.7虚拟3次谐波反电动势检测法的常见问题

11.7.1参数不对称下的过零点检测

11.7.2参数不对称下的换向误差

11.7.3换向误差的相位补偿

11.7.4实验结果

11.8总结

参考文献

第12章现代控制理论的应用

12.1引言

12.2模型参考自适应系统

12.2.1基本原理

12.2.2基于电流模型的观测器

12.2.3基于电压模型的观测器

12.2.4简化电压模型观测器

12.3滑模观测器

12.3.1基本原理

12.3.2传统滑模观测器

12.3.3抖动问题及解决方案

12.4扩展卡尔曼滤波器

12.4.1基本原理

12.4.2永磁同步电机的简化模型

12.4.3全阶扩展卡尔曼滤波器

12.4.4降阶扩展卡尔曼滤波器

12.4.5参数调节

12.5模型预测控制

12.5.1电流预测控制

12.5.2基于无差拍求解的电流预测控制

12.5.3高频注入无位置传感器控制

12.6总结

参考文献

ⅩⅩⅦ

ⅩⅩⅧ

附录

附录A转速估计

A.1基于转子位置的转速估计

A.2基于电机模型的转速估计

A.3混合转速估计

参考文献

附录B样机与实验平台

B.1永磁无刷交流电机驱动系统

B.2永磁无刷直流电机驱动系统