现代永磁同步电机控制原理及MATLAB仿真 PDF 高清版

《现代永磁同步电机控制原理及MATLAB仿真》紧紧围绕当代永磁同步电机操纵基本原理剖析及MATLAB模拟仿真运用，系统化详细介绍了永磁同步电机自动控制系统的基本理论、基础方式和运用技术。本书分成3一部分共10章，具体内容包含三相永磁同步电机的数学建模及矢量控制技术、三相电压源逆变电源PWM技术、三相永磁同步电机的立即转距操纵、三相永磁同步电机的无控制器操纵技术、六相永磁同步电机的数学建模及矢量控制技术、六相电压源逆变电源PWM技术和五相永磁同步电机的数学建模及矢量控制技术等。每个操纵技术都根据了MATLAB仿真建模并开展了模拟仿真剖析。这书各一部分具有联络又独立同分布，阅读者可依据自身的必须挑选学习培训。

这书可做为从业电气传动自动化技术、永磁同步电机操纵、电力电子技术技术的工程项目技术工作人员的教材，也可做为大专学校有关技术专业的老师、硕士研究生和高学段本科毕业的教材。

目录

• 第1部分　基础篇
• 第1章　三相永磁同步电机的数学建模……………………………………………… 3
• 1．1　三相PMSM 的基本数学模型………………………………………………… 3
• 1．2　三相PMSM 的坐标变换……………………………………………………… 5
• 1．2．1　Clark变换与仿真建模………………………………………………… 5
• 1．2．2　Park变换与仿真建模…………………………………………………… 7
• 1．2．3　两种常用坐标系之间的关系…………………………………………… 9
• 1．3　同步旋转坐标系下的数学建模……………………………………………… 10
• 1．3．1　数学建模………………………………………………………………… 10
• 1．3．2　仿真建模………………………………………………………………… 12
• 1．4　静止坐标系下的数学建模…………………………………………………… 22
• 1．4．1　数学建模………………………………………………………………… 22
• 1．4．2　仿真建模………………………………………………………………… 24
• 参考文献…………………………………………………………………………… 25
• 第2章　三相电压源逆变器PWM 技术…………………………………………… 27
• 2．1　三相电量的空间矢量表示…………………………………………………… 27
• 2．2　SVPWM 算法的合成原理………………………………………………… 31
• 2．2．1　基于软件模式的合成…………………………………………………… 33
• 2．2．2　基于硬件模式的合成…………………………………………………… 34
• 2．3　SVPWM 算法的实现……………………………………………………… 36
• 2．3．1　参考电压矢量的扇区判断……………………………………………… 36
• 2．3．2　非零矢量和零矢量作用时间的计算…………………………………… 37
• 2．3．3　扇区矢量切换点的确定………………………………………………… 38
• 2．4　SVPWM 算法的建模与仿真……………………………………………… 39
• 2．4．1　基于Simulink的仿真建模…………………………………………… 39
• 2．4．2　基于s函数的仿真建模………………………………………………… 43
• 2．4．3　基于SVPWM 模块的仿真建模……………………………………… 51
• 2．5　SPWM 算法的实现………………………………………………………… 56
• 2．5．1　常规SPWM 算法的实现……………………………………………… 56
• 2．5．2　基于三次谐波注入的SPWM 算法的实现…………………………… 59
• 2．5．3　基于零序分量注入的SPWM 算法的实现…………………………… 62
• 参考文献…………………………………………………………………………… 65
• 第3章　三相永磁同步电机的矢量控制…………………………………………… 66
• 3．1　PMSM 的滞环电流控制…………………………………………………… 66
• 3．1．1　滞环电流控制的基本原理……………………………………………… 66
• 3．1．2　仿真建模与结果分析…………………………………………………… 67
• 3．2　PMSM 的PI电流控制……………………………………………………… 70
• 3．2．1　转速环PI调节器的参数整定………………………………………… 70
• 3．2．2　电流环PI调节器的参数整定………………………………………… 72
• 3．3　基于PI调节器的PMSM 矢量控制………………………………………… 75
• 3．3．1　仿真建模………………………………………………………………… 75
• 3．3．2　仿真结果分析…………………………………………………………… 79
• 3．4　基于滑模速度控制器的PMSM 矢量控制………………………………… 80
• 3．4．1　滑模控制的基本原理…………………………………………………… 80
• 3．4．2　滑模速度控制器的设计………………………………………………… 82
• 3．4．3　仿真建模与结果分析…………………………………………………… 83
• 3．5　静止坐标系下的PMSM 矢量控制………………………………………… 86
• 3．5．1　比例谐振控制的基本原理……………………………………………… 86
• 3．5．2　基于比例谐振控制的矢量控制器设计………………………………… 90
• 3．5．3　仿真建模与结果分析…………………………………………………… 91
• 参考文献…………………………………………………………………………… 94
• 第4章　三相永磁同步电机的直接转矩控制……………………………………… 95
• 4．1　PMSM 直接转矩控制原理………………………………………………… 95
• 4．1．1　三相电压源逆变器的工作原理………………………………………… 97
• 4．1．2　磁链和转矩控制原理…………………………………………………… 98
• 4．1．3　直接转矩控制开关表的选择…………………………………………… 99
• 4．2　传统直接转矩控制MATLAB仿真……………………………………… 100
• 4．2．1　仿真建模……………………………………………………………… 100
• 4．2．2　仿真结果分析………………………………………………………… 105
• 4．3　基于滑模控制的直接转矩控制…………………………………………… 106
• 4．3．1　PMSM 的矢量数学模型……………………………………………… 107
• 4．3．2　基于滑模控制的直接转矩控制器设计……………………………… 107
• 4．4　基于滑模控制的直接转矩控制的MATLAB仿真……………………… 109
• 4．4．1　仿真建模……………………………………………………………… 109
• 4．4．2　仿真结果分析………………………………………………………… 111
• 参考文献…………………………………………………………………………… 113
• 第2部分　进阶篇
• 第5章　基于基波数学模型的三相永磁同步电机无传感器控制………………… 117
• 5．1　传统滑模观测器算法……………………………………………………… 117
• 5．1．1　传统滑模观测器设计………………………………………………… 117
• 5．1．2　基于反正切函数的转子位置估计…………………………………… 119
• 5．1．3　基于锁相环的转子位置估计………………………………………… 120
• 5．1．4　基于反正切函数的仿真建模与结果分析…………………………… 122
• 5．1．5　基于锁相环的仿真建模与结果分析………………………………… 122
• 5．2　自适应滑模观测器算法…………………………………………………… 132
• 5．2．1　自适应滑模观测器设计……………………………………………… 132
• 5．2．2　仿真建模与结果分析………………………………………………… 134
• 5．3　同步旋转坐标系下滑模观测器算法……………………………………… 138
• 5．3．1　滑模观测器设计……………………………………………………… 138
• 5．3．2　基于锁相环的转子位置估计………………………………………… 140
• 5．3．3　仿真建模与结果分析………………………………………………… 142
• 5．4　模型参考自适应系统……………………………………………………… 147
• 5．4．1　参考模型与可调模型的确定………………………………………… 148
• 5．4．2　参考自适应律的确定………………………………………………… 149
• 5．4．3　仿真建模与结果分析………………………………………………… 151
• 5．5　扩展卡尔曼滤波器算法…………………………………………………… 151
• 5．5．1　PMSM 的数学建模…………………………………………………… 155
• 5．5．2　扩展卡尔曼滤波器的状态估计……………………………………… 157
• 5．5．3　仿真建模与结果分析………………………………………………… 158
• 参考文献…………………………………………………………………………… 164
• 第6章　基于高频信号注入的三相永磁同步电机无传感器控制………………… 166
• 6．1　高频激励下的三相PMSM 数学模型……………………………………… 166
• 6．2　高频载波信号的选择……………………………………………………… 167
• 6．3　旋转高频电压信号注入法………………………………………………… 168
• 6．3．1　旋转高频电压激励下三相PMSM 的电流响应……………………… 168
• 6．3．2　凸极跟踪转子位置估计方法………………………………………… 169
• 6．3．3　仿真建模与结果分析………………………………………………… 171
• 6．4　脉振高频电压信号注入法………………………………………………… 175
• 6．4．1　脉振高频电压激励下三相PMSM 的电流响应……………………… 175
• 6．4．2　转子位置估计方法…………………………………………………… 177
• 6．4．3　仿真建模与结果分析………………………………………………… 178
• 参考文献…………………………………………………………………………… 181
• 第3部分　高级篇
• 第7章　六相永磁同步电机的数学建模…………………………………………… 185
• 7．1　多相PMSM 的数学模型…………………………………………………… 185
• 7．2　六相PMSM 的基本数学模型……………………………………………… 187
• 7．3　两种常用坐标变换之间的关系…………………………………………… 190
• 7．3．1　双d q 坐标变换…………………………………………………… 190
• 7．3．2　矢量空间解耦坐标变换……………………………………………… 193
• 7．3．3　两种坐标变换之间的关系…………………………………………… 195
• 7．4　同步旋转坐标系下的数学模型…………………………………………… 197
• 7．4．1　基于双d q 坐标变换的数学模型………………………………… 197
• 7．4．2　基于矢量空间解耦变换的数学模型………………………………… 202
• 参考文献…………………………………………………………………………… 204
• 第8章　六相电压源逆变器PWM 技术…………………………………………… 206
• 8．1　多相电压源逆变器PWM 算法…………………………………………… 206
• 8．2　传统的两矢量六相SVPWM 算法………………………………………… 207
• 8．2．1　六相电压源逆变器的电压矢量……………………………………… 207
• 8．2．2　传统的两矢量六相SVPWM 算法的实现…………………………… 209
• 8．3　四矢量SVPWM 算法……………………………………………………… 211
• 8．3．1　四矢量SVPWM 算法的实现………………………………………… 211
• 8．3．2　仿真建模……………………………………………………………… 216
• 8．4　三相解耦PWM 算法……………………………………………………… 222
• 8．4．1　三相解耦PWM 算法的实现………………………………………… 222
• 8．4．2　仿真建模……………………………………………………………… 223
• 8．5　基于双零序信号注入的PWM 算法……………………………………… 225
• 8．5．1　基于双零序信号注入的PWM 算法的实现………………………… 225
• 8．5．2　仿真建模……………………………………………………………… 226
• 参考文献…………………………………………………………………………… 229
• 第9章　六相永磁同步电机的矢量控制…………………………………………… 231
• 9．1　多相电机矢量控制………………………………………………………… 231
• 9．2　六相PMSM 传统矢量控制………………………………………………… 233
• 9．2．1　传统矢量控制原理…………………………………………………… 233
• 9．2．2　仿真建模与结果分析………………………………………………… 234
• 9．3　基于VSD坐标变换的六相PMSM 矢量控制…………………………… 239
• 9．3．1　基于VSD坐标变换的六相PMSM 矢量控制原理………………… 239
• 9．3．2　仿真建模与结果分析………………………………………………… 240
• 9．4　基于双d q 坐标变换的六相PMSM 矢量控制………………………… 240
• 9．4．1　基于双d q 坐标变换的六相PMSM 矢量控制原理……………… 240
• 9．4．2　仿真建模与结果分析………………………………………………… 244
• 9．5　两种矢量控制策略之间的关系…………………………………………… 248
• 9．6　静止坐标系下六相PMSM 矢量控制……………………………………… 249
• 9．6．1　静止坐标系下六相PMSM 矢量控制的基本原理…………………… 249
• 9．6．2　仿真建模与结果分析………………………………………………… 250
• 参考文献…………………………………………………………………………… 256
• 第10章　五相永磁同步电机的数学建模与矢量控制…………………………… 257
• 10．1　五相PMSM 的基本数学模型…………………………………………… 257
• 10．2　五相PMSM 的坐标变换………………………………………………… 259
• 10．2．1　坐标变换……………………………………………………………… 259
• 10．2．2　仿真建模……………………………………………………………… 260
• 10．3　同步旋转坐标系下的数学模型…………………………………………… 261
• 10．3．1　数学模型……………………………………………………………… 261
• 10．3．2　仿真建模……………………………………………………………… 262
• 10．4　五相PMSM 矢量控制仿真……………………………………………… 265
• 参考文献…………………………………………………………………………… 268