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前言

1 緒論

1.1電機(jī)類型

1.2電機(jī)應(yīng)用概述

1.3電機(jī)控制策略

1.4電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成及其研究方法

2PMSM結(jié)構(gòu)與基本工作原理

2.1PMSM結(jié)構(gòu)

2.1.1定子

2.1.2轉(zhuǎn)子

2.2旋轉(zhuǎn)變壓器

2.2.1工作原理

2.2.2解碼電路

2.3PMSM加工流程

2.4PMSM工作原理

2.4.1定子繞組與永磁轉(zhuǎn)子的作用力

2.4.2定子繞組與凸極轉(zhuǎn)子的作用力

2.4.3電機(jī)的控制模式

3PMSM動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型

3.1PMSM的物理模型

3.2三相靜止坐標(biāo)系的PMSM數(shù)學(xué)模型

3.2.1定子電壓方程

3.2.2定子磁鏈方程

3.2.3電機(jī)轉(zhuǎn)矩方程

3.2.4運(yùn)動(dòng)方程

3.2.5 基于MATLAB的轉(zhuǎn)矩公式分析

3.3 坐標(biāo)變換

3.4 dq轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系的PMSM動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型

3.4.1dq坐標(biāo)系PMSM動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)

3.4.2基于MATLAB的PMSM數(shù)學(xué)模型化簡(jiǎn)

3.4.3PMSM等效電路圖

3.5電機(jī)矢量圖

4PMSM的MATLAB仿真建模

4.1MATLAB/SIMULINK簡(jiǎn)介

4.2基于分立模塊的PMSM仿真建模

4.3基于S-FUNCTION的PMSM仿真建模

4.4 基于SIMPOWERSYSTEMS的PMSM仿真建模

4.5仿真對(duì)比分析

4.5.1正弦電壓供電PMSM直接起動(dòng)的仿真對(duì)比

4.5.2不同模型仿真效率比較

4.5.3不同變換矩陣系數(shù)的影響

5PMSM的JMAG有限元分析模型

5.1 JMAG的功能與特點(diǎn)

5.2有限元分析的主要步驟與分析功能簡(jiǎn)介

6PMSM穩(wěn)態(tài)工作特性

6.1電流極限圓

6.2電壓特性

6.2.1電壓極限橢圓

6.2.2電壓控制下的電機(jī)電流

6.3轉(zhuǎn)矩特性

6.3.1轉(zhuǎn)矩與電流幅值及相角的關(guān)系

6.3.2轉(zhuǎn)矩與ID和IQ的關(guān)系

6.3.3恒轉(zhuǎn)矩曲線

6.3.4較大轉(zhuǎn)矩/電流曲線

6.3.5電壓限制下的電機(jī)轉(zhuǎn)矩

6.4機(jī)械特性

6.5功率因數(shù)

6.6參數(shù)變化對(duì)電機(jī)的影響

7理想正弦交流電壓源供電PMSM工作特性

7.1恒定電壓恒定頻率正弦交流電壓源供電PMSM工作特性

7.1.1穩(wěn)態(tài)工作特性分析

7.1.2起動(dòng)過程分析

7.1.3運(yùn)行穩(wěn)定性分析

7.2 額定頻率以下變頻正弦交流電源供電PMSM工作特性

7.2.1恒定頻率下的PMSM工作特性

7.2.2不同頻率下的PMSM工作特性

7.3額定頻率以上變頻正弦交流電源供電PMSM工作特性，

8三相電壓型逆變器構(gòu)成與工作原理

8.1三相電壓型逆變器構(gòu)成

8.1.1功率二極管

8.1.2絕緣柵雙極型晶體管

8.1.3金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管

8.1.4功率母排

8.1.5吸收電路

8.1. 6電容器

8.1.7電壓電流檢測(cè)電路

8.1.8典型驅(qū)動(dòng)模塊

8.2三相電壓型逆變器工作模式

8.2.1能量傳遞的三種方式

8.2.2三相電壓型逆變器的兩種導(dǎo)通模式

8.2.3輸出相電壓特點(diǎn)

8.3三相電壓型逆變器MATLAB仿真建模

8.3.1基于SIMULINK分立模塊的逆變器建模

8.3.2基于SimPowerSystems庫的逆變器模型

8.3.3基于Simscape庫的逆變器物理建模

9電壓型逆變器控制技術(shù)

9.1方波運(yùn)行模式及仿真建模

9.1.1方波運(yùn)行模式

9.1.2方波運(yùn)行模式的電壓型逆變器仿真建模

9.2SPWM技術(shù)及仿真建模

9.2.1SPWM技術(shù)原理

9.2.2載波比與調(diào)制比

9.2.3輸出電壓基波幅值特點(diǎn)

9.2.4仿真建模

9.3SVPWM技術(shù)及仿真建模

9.3.1兩電平電壓型逆變器電壓空間矢量

9.3.2 SVPWM線性組合算法

9.3.3SVPWM幾何特征

9.3.4SVPWM技術(shù)特點(diǎn)

9.3.5SVPWM算法的仿真建模

9.4CHBPWM技術(shù)及仿真建模

9.4.1CHBPWM技術(shù)原理

9.4.2CHBPWM技術(shù)特點(diǎn)

9.4.3CHBPWM仿真建模

10電壓型逆變器供電變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)特殊問題

10.1主電路結(jié)構(gòu)

10.2整流電路

10.2.1PWM整流器結(jié)構(gòu)

10.2.2電壓型PWM整流器工作原理

10.2.3電壓型PWM整流器工作方式

10.3VSI輸入側(cè)濾波器

10.4VSI輸入側(cè)電流諧波

10.4.1VSI直流輸入側(cè)電流諧波來源

10.4.2LC濾波器對(duì)輸入側(cè)諧波電流的抑制作用

10.4.3方波工況下輸入側(cè)電流的仿真分析

10.5VSI輸出濾波

10.6 EMI濾波器

10.6.1 EMC與EMI簡(jiǎn)介

10.6.2 VSI逆變器中的EMI

10.7 VSI的輸出限制

10.8VSI的工作效率

11電機(jī)控制用數(shù)字微控制器

11.1概述

11.2TMS320F24X

11.2.1 TMS320F24X性能特點(diǎn)

11.2.2SVPWM算法實(shí)現(xiàn)

11.3TMS320F2812

11.3.1性能特點(diǎn)

11.3.2基于SIMULINK的DSP中SVPWM程序開發(fā)

11.4其他幾種典型的DSP芯片

12PMSM的矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)

12.1PMSM轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制技術(shù)概念

12.2典型的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向FOC控制PMSM變頻調(diào)速系統(tǒng)

12.2.1dq坐標(biāo)系電流閉環(huán)PI調(diào)節(jié)FOC控制系統(tǒng)

12.2.2三相靜止坐標(biāo)系定子電流滯環(huán)控制FOC控制系統(tǒng)

12.2.3轉(zhuǎn)矩控制的FOC控制系統(tǒng)

12.2.4電壓解耦型FOC控制系統(tǒng)

12.2.5含逆變器直流電壓閉環(huán)的FOC控制系統(tǒng)

12.3 PMSM矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真分析

12.3.1FOC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)仿真建模

12.3.2FOC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)仿真結(jié)果與分析

13 PMSM的直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速系統(tǒng)

13.1直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)原理

13.1.1定子磁鏈控制原理

13.1.2電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制原理

13.1.3PMSM轉(zhuǎn)矩增量分析

13.1.4兩種磁鏈軌跡控制方案

13.1.5定子磁鏈觀測(cè)器

13.2傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制中PMSM轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分析

13.3PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速系統(tǒng)性能改善方案

13.3.1基于擴(kuò)充電壓矢量表的改進(jìn)方案

13.3.2基于調(diào)節(jié)電壓空間矢量占空比的改進(jìn)方案

13.4PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速系統(tǒng)仿真建模與分析

13.5DTC與FOC的對(duì)比

14PMSM變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

14.1PMSM在國內(nèi)電動(dòng)汽車中的應(yīng)用

14.1.1國內(nèi)的燃料電池電動(dòng)汽車

14.1.2PMSM電機(jī)及控制器性能指標(biāo)

14.1.3電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)實(shí)例分析

14.2PMSM變頻調(diào)速系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用

14.2.1列車概況

14.2.2牽引電氣系統(tǒng)

15PMSM無位置傳感器控制技術(shù)

15.1電機(jī)模型直接計(jì)算法

15.2模型參考自適應(yīng)法

15.3擴(kuò)展卡爾曼濾波器

15.4無位置傳感器控制芯片IRMCK20X

16智能控制技術(shù)在PMSM變頻調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用

16.1 模糊控制技術(shù)及其應(yīng)用

16.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及其應(yīng)用

16.3 專家系統(tǒng)控制技術(shù)及其應(yīng)用

附錄A：兩相靜止坐標(biāo)系中PMSM數(shù)學(xué)模型

附錄B：SIMULINK分立模塊搭建出PMSM仿真模型

附錄C：S-Function實(shí)現(xiàn)PMSM仿真建模的程序

附錄D：采用類似SPWM方式實(shí)現(xiàn)SVPWM的仿真模型

附錄E：命令文件

附錄F：中斷向量文件

附錄G：硬件法實(shí)現(xiàn)SVPWM算法的程序代碼

附錄H：基于MATLAB/SIMULINK的DSP程序開發(fā)

附錄I：SIMULINK模塊使用注意事項(xiàng)與常見問題調(diào)試

附錄J：國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)及名稱

參考文獻(xiàn)