控制电机 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安电子科技大学出版

作者:刘新正

出品人:

页数:278

译者:

出版时间:1984-6

价格:18.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787560603322

丛书系列:

图书标签:

• 2007
• 电机控制
• 驱动技术
• 电力电子
• 自动化
• 嵌入式系统
• PID控制
• 运动控制
• 传感器
• 控制系统
• 电机原理

好的，这是一份关于一本名为《控制电机》的图书的详细简介，内容专注于其核心主题，同时避免提及任何其他不相关的内容。 --- 《控制电机》图书简介 主题聚焦：现代电力驱动系统的精要与实践 《控制电机》是一部深度剖析现代工业与民用领域中各类电机驱动系统及其控制原理的专业著作。本书旨在为读者提供一个全面、系统且深入的知识框架，涵盖从基础理论到前沿应用的各个层面，是电机工程、自动化、电力电子技术等相关专业人员和研究人员不可或缺的参考手册。 本书的核心目标是揭示电机在现代机械与自动化系统中扮演的关键角色，并详细阐述如何通过精密的控制策略，实现对这些机电能量转换装置的精确、高效和可靠运行。 第一部分：电机基础与驱动系统架构 本书伊始，首先建立坚实的理论基础。详细回顾了电磁学、电路理论在电机系统中的应用，重点解析了不同类型电机的基本结构、工作原理及其物理特性。 1.1 直流电机系统解析 本部分详尽阐述了直流（DC）电机的类型——包括串励、并励、复励以及永磁直流电机。内容深入到电机磁场分布、反电势产生机制和转矩形成过程。随后，重点转向直流电机驱动电路的设计，从传统的机械换向器系统，过渡到以晶闸管、IGBT为核心的斩波器和可控整流器驱动技术。详细分析了电压控制、电流控制模式的实现方式，以及它们在调速和定位精度上的优劣权衡。 1.2 交流电机系统基础 交流（AC）电机是现代工业的主流。本书对感应电机（异步电机）和同步电机进行了全面覆盖。 感应电机： 深入探讨了旋转磁场理论、等效电路模型、转差率与转矩特性曲线。特别关注了单相感应电机的启动机构和三相感应电机的运行特性。驱动方面，则聚焦于变压变频（VVVF）技术，详细介绍了脉冲宽度调制（PWM）技术在逆变器中的应用，以及如何通过改变电压和频率实现平滑、高效的速度控制。 同步电机： 区别于感应电机，同步电机因其恒速特性在要求高精度同步的应用中占据重要地位。本书讲解了永磁同步电机（PMSM）和磁阻同步电机（SynRM）的结构特点、磁场定向控制（FOC）的基本思想，以及如何精确地控制其转矩和功率因数。 第二部分：先进电机控制理论与技术 随着电力电子器件性能的飞速提升，对电机系统的控制已不再局限于简单的开环或传统的反馈控制。本部分是全书的精华，聚焦于现代高性能电机控制算法。 2.1 矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）的深度剖析 矢量控制是实现交流电机高性能控制的关键技术。本书以详尽的数学推导，系统地介绍了如何将三相交流量变换到两相静止坐标系（$alpha-eta$）和旋转同步坐标系（$d-q$）。详细阐述了Clark和Park变换的物理意义和实现细节。随后，重点讲解了如何基于FOC实现对电机转矩和磁通的解耦控制，从而获得媲美直流电机（具有独立磁场和电枢电流控制能力）的动态响应特性和调速性能。 2.2 直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC） 作为FOC的有力补充，DTC因其快速的动态响应和对电机参数变化的鲁棒性而被广泛应用。本书详细介绍了DTC的核心思想——利用电压矢量选择表（Stator Flux Linkage and Torque Hysteresis Bands）来直接控制磁链和转矩。分析了DTC在开关频率非恒定情况下的表现，以及现代DTC技术如何优化开关频率和电流谐波抑制。 2.3 无传感器控制技术 在许多工业场合，安装转速或位置传感器成本高昂或环境不允许。本书专门辟章节介绍了实现高精度无传感器控制的技术路线。内容包括： 基于观测器的估计方法： 如Luenberger观测器、卡尔曼滤波器（Kalman Filter）在状态变量（如转子位置、速度、电流）估计中的应用。 高频注入法： 针对低速或零速情况下的位置估计技术。 第三部分：特种电机及其驱动应用 现代工业对电机提出了多样化的需求，这催生了对特种电机及其相应控制策略的研究。 3.1 步进电机与伺服系统 步进电机以其开环定位的精度著称，本书分析了其多相驱动原理、微步进控制技术，以及如何优化其在启动和高速运行时的性能。 伺服系统是高精度运动控制的核心。本书将伺服驱动器视为一个集成控制系统，详细分析了位置环、速度环、电流环的多级控制结构。重点讲解了如何设计高性能PID控制器，并引入现代控制理论如滑模控制（SMC）在提高伺服系统抗扰动能力方面的应用。 3.2 高频电机与新能源应用 随着高功率密度要求的提升，开关磁阻电机（SRM）和新型永磁电机（如轴向磁场电机）得到了关注。本书对这些电机独特的工作原理和驱动挑战进行了介绍，特别是高频开关对损耗和电磁兼容性（EMC）的影响。同时，结合当前能源转型趋势，简要探讨了电机在电动汽车（EV）和可再生能源并网系统中的控制要求。 第四部分：系统集成与可靠性工程 控制算法的有效实施依赖于可靠的硬件平台和完善的保护机制。 4.1 电力电子器件与散热设计 本书深入讨论了IGBT、MOSFET等功率半导体器件的选择标准，并详细分析了开关损耗和导通损耗的计算。针对驱动器发热问题，系统地介绍了散热器的选型、热阻分析和冷却策略，以确保驱动系统在长期高负荷运行下的可靠性。 4.2 保护与故障诊断 电机驱动系统的安全至关重要。内容包括过流、过压、过温保护逻辑的实现，以及故障检测与诊断技术（如基于信号分析的早期故障预测）。 --- 总结 《控制电机》不仅仅是一本理论教材，更是一本面向工程实践的指南。它通过对电机物理模型、现代控制理论和电力电子技术的有机结合，为读者构建了一个完整、前沿的电机驱动系统知识体系，旨在培养具备解决复杂机电控制问题的能力。

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