本書將理論和實踐結合在一起，一方面先從理論上闡明基本原理，然后結合實際應用介紹理論實現(xiàn)的過程和方法，比如電流環(huán)控制器、電流控制策略與濾波器相關設計部分。另一方面，選取一些實際生產(chǎn)中常用的問題，然后推導其中蘊含的理論知識，進一步加深理解，比如主動發(fā)電原理分析、主動短路分析等。 除此之外，本書還詳細介紹了參數(shù)辨識和觀測器在電機控制中的實際應用，包括電阻、電感、磁鏈等參數(shù)的辨識，負載轉(zhuǎn)矩觀測器、電壓擾動觀測器以及旋變的軟件解碼等。本書中的所有問題都來源于電機產(chǎn)品開發(fā)實戰(zhàn)，具有較好的應用價值和實踐指導意義。并且可以提供相關源代碼和仿真模型。
李貴：電機控制算法專家，一直從事電機控制相關產(chǎn)品軟件和算法開發(fā)。目前就職于深圳華生電機，擔任電機算法專家。童維勇：長期從事變頻器、新能源汽車電機控制器、伺服驅(qū)動器等產(chǎn)品的開發(fā)和管理工作，先后就職于世界500強艾默生網(wǎng)絡能源、英威騰電氣等電機控制領域領先企業(yè)，現(xiàn)任深圳市雷賽智能控制股份有限公司驅(qū)動研發(fā)中心軟件總監(jiān)。工作期間在國家級期刊發(fā)表論文2篇，申請發(fā)明專利20余項，已授權14項，承接深圳市技術攻關項目1項。
第1章 電流檢測與電流控制 / 1
1.1 電流采樣 / 1
1.1.1 電流采樣點的選擇 / 1
1.1.2 電流計算與標幺化 / 3
1.2 電流PI 控制器設計 / 4
1.2.1 基礎設計 / 4
1.2.2 進階設計 / 11
1.3 實戰(zhàn)案例 / 18
1.3.1 反電勢諧波補償 / 18
1.3.2 注入諧波電流 / 22
第2章 電流控制策略與標定 / 24
2.1 電流控制策略 / 25
2.1.1 MTPA 控制 / 26
2.1.2 MTPV 控制 / 28
2.1.3 最小銅耗控制 / 31
2.1.4 最小鐵耗控制 / 32
2.1.5 最高效率控制 / 34
2.2 實戰(zhàn)案例 / 34
2.2.1 基于轉(zhuǎn)速標定電機 / 34
2.2.2 基于磁鏈標定電機 / 35
第3章 數(shù)字濾波算法及實踐 / 38
3.1 常用IIR 濾波器 / 38
3.1.1 模擬原型 / 39
3.1.2 實現(xiàn)結構 / 42
3.1.3 一階低通濾波器 / 44
3.1.4 二階低通濾波器 / 47
3.1.5 陷波器 / 48
3.1.6 高階低通濾波器 / 49
3.2 常用FIR 濾波器 / 50
3.2.1 低通濾波 / 50
3.2.2 滑動平均濾波器 / 51
3.2.3 中值濾波 / 55
3.3 數(shù)字濾波器獨有的特點 / 57
3.3.1 頻響周期性 / 57
3.3.2 頻響紋波 / 58
3.3.3 混疊問題 / 59
3.3.4 輸出靜差問題 / 59
3.4 參數(shù)取舍 / 60
3.4.1 響應時間與超調(diào) / 60
3.4.2 相位滯后 / 61
3.5 實戰(zhàn)案例 / 62
3.5.1 三階低通濾波器匯編實現(xiàn) / 62
3.5.2 電機轉(zhuǎn)速濾波 / 66
3.5.3 溫度變結構濾波 / 68
3.5.4 母線電流濾波 / 69
第4章 估計觀測算法及實踐 / 71
4.1 預備知識 / 71
4.1.1 狀態(tài)反饋 / 71
4.1.2 狀態(tài)觀測 / 72
4.2 龍伯格觀測器 / 74
4.2.1 電機速度觀測 / 74
4.2.2 觀測器離散化 / 76
4.2.3 估計過程 / 77
4.3 實戰(zhàn)之擾動觀測補償 / 78
4.4 實戰(zhàn)之機械諧振抑制 / 81
4.4.1 諧振建模分析 / 81
4.4.2 實踐案例 / 82
4.4.3 系統(tǒng)校正 / 83
4.4.4 等效慣量 / 84
4.4.5 主動阻尼 / 86
4.5 實戰(zhàn)之旋變軟件解算 / 88
4.5.1 激勵信號的生成 / 89
4.5.2 輸出信號的解調(diào) / 94
4.5.3 反正切解算 / 99
4.5.4 PLL 跟蹤環(huán)路解算 / 101
4.5.5 性能測試 / 110
4.6 實戰(zhàn)之IGBT 的PN 結結溫估算 / 114
4.6.1 熱傳導原理與建模 / 115
4.6.2 導通損耗的計算 / 117
4.6.3 開關損耗的計算 / 119
4.6.4 離散化建模仿真 / 121
第5章 參數(shù)辨識算法及實踐 / 124
5.1 電阻辨識 / 124
5.1.1 原理分析 / 124
5.1.2 實現(xiàn)過程 / 125
5.1.3 數(shù)據(jù)處理 / 126
5.1.4 實際計算 / 127
5.2 電感辨識 / 129
5.2.1 原理分析 / 129
5.2.2 脈寬調(diào)整 / 130
5.2.3 采樣計算 / 131
5.3 反電勢辨識 / 133
5.3.1 原理分析 / 133
5.3.2 實現(xiàn)過程 / 134
5.3.3 實際計算 / 135
5.4 PMSM 初始角辨識 / 136
5.4.1 原理分析 / 136
5.4.2 電壓脈寬 / 137
5.4.3 電流檢測 / 139
5.4.4 辨識結果 / 142
5.5 旋變初始角辨識 / 143
5.5.1 原理分析 / 143
5.5.2 實現(xiàn)過程 / 144
5.5.3 實際計算 / 144
第6章 實際應用分析 / 146
6.1 功率流圖的應用 / 146
6.2 同步電機不可控發(fā)電分析 / 148
6.3 同步電機可控發(fā)電分析 / 149
6.3.1 發(fā)電時空矢量圖 / 149
6.3.2 電流回饋細節(jié) / 150
6.4 同步電機短路制動 / 153
6.5 同步電機缺相運行 / 155
6.6 低頻熱保護 / 157
6.7 過載保護 / 158
6.8 PWM 供電實踐要點 / 158
6.8.1 PWM 電壓波形 / 158
6.8.2 PWM 實測波形 / 161
6.8.3 電流紋波 / 164
6.8.4 窄脈沖消除 / 165
6.8.5 死區(qū)補償 / 165
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