永磁同步電機無位置傳感器控制

目錄
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原著前言
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第1章概述
1.1引言
1.2永磁電機
1.2.1拓撲結構
1.2.2驅動系統(tǒng)
1.3永磁無刷交流電機（永磁同步電機）驅動的基本原理
1.3.1數學模型
1.3.2控制策略
1.4永磁無刷直流電機驅動的基本原理
1.4.1數學模型
1.4.2控制策略
1.5永磁無刷直流電機與永磁無刷交流電機驅動的比較
1.5.1方波反電動勢電機
1.5.2正弦波反電動勢電機
1.6無位置傳感器控制技術及其應用
1.6.1分類
1.6.2應用
1.7本書范圍
參考文獻
第2章基于基波模型的無位置傳感器控制
2.1引言
2.2磁鏈法
2.2.1用于非凸極永磁同步電機的磁鏈法
2.2.2用于凸極永磁同步電機的有效磁鏈法
2.3反電動勢法
2.3.1用于非凸極永磁同步電機的反電動勢法
2.3.2用于凸極永磁同步電機的擴展反電動勢法
2.4方法比較
2.4.1反電動勢法和磁鏈法
2.4.2擴展反電動勢法和有效磁鏈法
2.5位置觀測器
2.5.1反正切函數法
2.5.2鎖相環(huán)
2.5.3簡化擴展卡爾曼濾波器
2.5.4仿真結果
2.6總結
參考文獻
第3章基于基波模型的無位置傳感器控制——常見問題與解決方案
3.1引言
3.2積分和濾波
3.2.1初值
3.2.2漂移
3.2.3延遲
3.3反電動勢及電流諧波
3.3.1反電動勢諧波的影響
3.3.2電流諧波的影響
3.4交叉飽和
3.4.1對位置估計的影響
3.4.2考慮交叉飽和的無位置傳感器控制
3.5參數不匹配
3.5.1對位置估計的影響
3.5.2參數不匹配下的位置校正方法
3.6參數不對稱
3.6.1不對稱數學建模
3.6.2對位置估計的影響
ⅩⅪ
ⅩⅫ
3.6.3諧波的抑制策略
3.7適用于低速位置估計的電壓和電流模型
3.7.1基于反電動勢模型的無位置傳感器控制
3.7.2基于磁鏈的無位置傳感器控制
3.8總結
參考文獻
第4章基于凸極的無位置傳感器控制
4.1引言
4.2永磁電機高頻模型
4.2.1同步旋轉坐標系
4.2.2估計同步旋轉坐標系
4.2.3靜止坐標系
4.3基于估計同步旋轉坐標系的高頻信號注入
4.3.1脈振正弦信號
4.3.2脈振方波信號
4.4基于靜止坐標系的高頻信號注入
4.4.1旋轉正弦信號注入
4.4.2脈振正弦信號
4.4.3脈振方波信號
4.5位置觀測器
4.5.1基本結構
4.5.2低通濾波器的影響
4.5.3誤差收斂分析
4.6其他方法
4.6.1瞬時電壓矢量注入法
4.6.2PWM激勵法
4.7總結
參考文獻
第5章基于凸極的無位置傳感器控制——常見問題與解決方案
5.1引言
5.2交叉飽和
5.2.1對位置估計的影響
5.2.2補償策略
5.3電機凸極特性和負載效應
5.3.1電機凸極特性
5.3.2電機凸極圓
5.4多重凸極效應
5.5參數不對稱
5.5.1基于電感不對稱的高頻模型
5.5.2電感不對稱導致的位置誤差抑制
5.5.3實驗結果
5.6逆變器非線性效應
5.6.1產生機理
5.6.2高頻電壓畸變
5.6.3高頻電流畸變
5.6.4補償策略
5.7信號處理延遲
5.8注入電壓幅值與頻率的選取
5.8.1A/D轉換量化誤差
5.8.2無位置傳感器控制安全工作區(qū)
5.8.3實驗結果
5.8.4無位置傳感器控制效果
5.8.5偽隨機信號注入選取
5.9高低速切換策略
5.10總結
參考文獻
第6章基于零序電壓凸極追蹤的無位置傳感器控制
6.1引言
6.2旋轉正弦信號注入
6.2.1零序電壓模型
6.2.2信號解耦
6.3傳統(tǒng)脈振正弦信號注入
6.4反向旋轉脈振正弦信號注入
6.4.1反向旋轉信號注入
6.4.2信號解耦
6.4.3交叉飽和效應
6.4.4實驗結果
6.5傳統(tǒng)脈振方波信號注入
6.6反向旋轉脈振方波信號注入
Ⅹ
ⅩⅩⅣ
6.6.1反向旋轉信號注入
6.6.2信號解耦
6.6.3交叉飽和效應
6.6.4實驗結果
6.7總結
參考文獻
第7章雙三相永磁同步電機與開繞組永磁同步電機無位置傳感器控制
7.1引言
7.2雙三相永磁同步電機
7.2.1數學模型
7.2.2基于電流響應的高頻注入無位置傳感器控制
7.2.3基于電壓響應的高頻注入無位置傳感器控制
7.2.4基于基波模型的無位置傳感器控制
7.2.5基于3次諧波反電動勢的無位置傳感器控制
7.3開繞組永磁同步電機
7.3.1數學模型
7.3.2基于相移的開繞組永磁同步電機SVPWM
7.3.3基于零序電流的無位置傳感器控制策略
7.3.4基于零序電壓的非參數化無位置傳感器控制策略
7.4總結
參考文獻
第8章轉子極性判斷
8.1引言
8.2雙電壓脈沖注入法
8.3d軸電流注入法
8.3.1高頻電流響應
8.3.2高頻零序電壓響應
8.42次諧波法
8.4.1數學模型
8.4.2高頻電流響應
8.4.3高頻零序電壓響應
8.4.4實驗結果
8.5總結
參考文獻
第9章轉子初始位置估計
9.1引言
9.2磁飽和效應
9.3基于三相電流檢測的電壓脈沖注入法
9.3.1脈沖激勵策略
9.3.2電流響應模型
9.3.3初始位置估計
9.4改進的基于三相電流檢測的電壓脈沖注入法
9.4.1三相電流響應的利用
9.4.2脈沖注入序列
9.4.3邊界檢測策略
9.4.4實驗結果
9.5基于直流母線電壓的脈沖注入方法
9.5.1直流母線電壓波動的利用
9.5.2脈沖注入
9.5.3實驗結果
9.6電壓脈沖的選取
9.6.1持續(xù)時間的選取
9.6.2幅值的選取
9.6.3實驗結果
9.7高頻信號注入法
9.7.1三相高頻電流幅值
9.7.2扇區(qū)檢測
9.7.3實驗結果
9.8總結
參考文獻
第10章永磁無刷直流電機的過零點檢測法無位置傳感器控制
10.1引言
10.2過零點檢測原理
10.2.1數學模型
10.2.2典型電流波形
10.2.3永磁無刷直流電機的無位置傳感器控制
10.3基于PWM的過零點檢測
ⅩⅩⅤ
ⅩⅩⅥ
10.3.1PWM方法
10.3.2反電動勢的測量
10.4過零點偏差及解決方案
10.4.1電機參數不對稱引起的水平偏差
10.4.2RVD電阻容差引起的垂直偏差
10.4.3自適應閾值校正策略
10.4.4實驗結果
10.5續(xù)流角
10.5.1PWM方法
10.5.2無位置傳感器控制安全工作區(qū)
10.5.3電阻和電感
10.5.4直流母線電壓
10.5.5PWM占空比
10.6電機設計的影響
10.7總結
參考文獻
第11章基于3次諧波反電動勢的無位置傳感器控制
11.1引言
11.2檢測方法
11.2.13次諧波反電動勢
11.2.2虛擬3次諧波反電動勢
11.3永磁無刷直流電機控制
11.3.1無PWM
11.3.2有PWM
11.4永磁無刷交流電機（永磁同步電機）控制
11.4.1基于積分法的轉子位置估計方法
11.4.2基于過零點校正的轉子位置估計方法
11.4.3基于連續(xù)信號的轉子位置估計方法
11.4.4實驗結果
11.5雙三相永磁同步電機的位置估計
11.5.1基于3次諧波磁鏈的位置估計
11.5.2基于3次諧波反電動勢的位置估計
11.5.3實驗結果
11.63次諧波反電動勢檢測法的常見問題
11.6.1中性線的要求
11.6.23次諧波反電動勢的缺失
11.6.3轉子凸極性
11.6.4三相不平衡
11.7虛擬3次諧波反電動勢檢測法的常見問題
11.7.1參數不對稱下的過零點檢測
11.7.2參數不對稱下的換向誤差
11.7.3換向誤差的相位補償
11.7.4實驗結果
11.8總結
參考文獻
第12章現代控制理論的應用
12.1引言
12.2模型參考自適應系統(tǒng)
12.2.1基本原理
12.2.2基于電流模型的觀測器
12.2.3基于電壓模型的觀測器
12.2.4簡化電壓模型觀測器
12.3滑模觀測器
12.3.1基本原理
12.3.2傳統(tǒng)滑模觀測器
12.3.3抖動問題及解決方案
12.4擴展卡爾曼濾波器
12.4.1基本原理
12.4.2永磁同步電機的簡化模型
12.4.3全階擴展卡爾曼濾波器
12.4.4降階擴展卡爾曼濾波器
12.4.5參數調節(jié)
12.5模型預測控制
12.5.1電流預測控制
12.5.2基于無差拍求解的電流預測控制
12.5.3高頻注入無位置傳感器控制
12.6總結
參考文獻
ⅩⅩⅦ
ⅩⅩⅧ
附錄
附錄A轉速估計
A.1基于轉子位置的轉速估計
A.2基于電機模型的轉速估計
A.3混合轉速估計
參考文獻
附錄B樣機與實驗平臺
B.1永磁無刷交流電機驅動系統(tǒng)
B.2永磁無刷直流電機驅動系統(tǒng)