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出版者:中央广播电视大学

作者:张立勋 编

出品人:

页数:273

译者:

出版时间:2005-7

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787304033170

丛书系列:

图书标签:

• 电气工程
• 电力电子
• 电机控制
• 传动系统
• 调速系统
• 自动化
• 工业控制
• 电气驱动
• 电力拖动
• 控制工程

好的，下面是一份针对《电气传动与调速系统》的图书简介，内容详尽，旨在不提及原书内容的前提下，描述一本可能与此主题相关，但侧重点不同的技术书籍。 --- 书名：现代电力电子与电机控制技术：从基础到应用 内容提要 本书旨在系统梳理和深入剖析现代电力电子技术在电机驱动与控制领域的核心理论、关键器件、先进拓扑结构及其工程化应用。面对工业自动化、新能源汽车、智能制造等领域对高效、精确、可靠驱动系统的迫切需求，本书构建了一个从半导体器件物理基础到复杂系统集成与算法实现的完整知识体系。 第一部分：电力电子基础与关键器件 本书的开篇部分聚焦于电力电子技术的核心基石——功率半导体器件。我们首先详细阐述了晶闸管（SCR）、双极型晶体管（BJT）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、绝缘栅双极晶体管（IGBT）以及最新的碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）器件的物理工作原理、静态与动态特性、耐压能力和热管理要求。特别地，本书对SiC和GaN在高频、高温、高效率应用中的优势进行了深入的比较分析，并探讨了驱动电路的设计准则，确保器件在复杂工作条件下的安全可靠运行。 随后，我们转向开关电源拓扑结构。本书系统介绍了线性稳压器、开关型稳压器（Buck, Boost, Buck-Boost, SEPIC, Cuk）的电路原理、调制技术（PWM、PFM）以及输入/输出滤波器设计。重点在于分析这些拓扑在特定应用场景下的适用性、效率边界和电磁兼容性（EMC）挑战。对于高功率应用，本书深入讲解了交直流变换器、高频链DC/DC变换器、有源功率因数校正（APFC）电路的设计流程，强调了高密度集成化设计的策略。 第二部分：先进电机驱动拓扑与建模 在电力电子基础之上，本书将重点转移到如何利用这些先进功率电路实现对各类电机的精确控制。本书摒弃了传统对特定调速方法的简单罗列，转而采用以“系统建模”和“拓扑匹配”为核心的视角。 对于交流电机（感应电机、永磁同步电机），本书提供了详细的、基于$mathrm{d-q}$坐标系的精确数学模型建立方法。模型考虑了磁路饱和、温度效应和参数辨识的挑战。在逆变器拓扑方面，本书详细分析了电压源型逆变器（VSI）和电流源型逆变器（CSI）的多电平化技术，包括中点钳位（NPC）、飞跨点（FCS-TPC）以及混合多电平结构。我们不仅阐述了空间矢量调制（SVM）的基本原理，还深入探讨了非对称调制、零矢量优化分配以及对输出谐波频谱的精确控制策略，旨在最小化电机损耗和噪音。 对于直流电机及特种电机（如开关磁阻电机、步进电机），本书则侧重于针对性地优化驱动电路结构，例如采用四象限斩波器在再生制动中的应用，以及高精度电流控制在伺服系统中的实现。 第三部分：闭环控制理论与算法 本部分是本书的理论核心，专注于如何设计鲁棒、快速、高精度的闭环控制系统。 控制理论方面，本书首先回顾了经典控制理论（PID控制）在电机系统中的局限性，并引入了现代控制理论的关键工具，如状态空间法、观测器设计（如Luenberger观测器、卡尔曼滤波器）用于状态估计。 在先进控制算法层面，本书将笔墨集中于两种前沿技术： 1. 磁场定向控制（FOC）与直接转矩控制（DTC）： 对FOC的矢量解耦、电流环和转速环的合理设计进行了细致推导，并对比了其在不同工况下的动态性能。DTC则侧重于其无模型特性，并探讨了如何通过改进的查找表和电压矢量选择来抑制转矩脉动。 2. 模型预测控制（MPC）： 本书将MPC视为实现高阶非线性系统最优控制的有力工具。详细介绍了有限集MPC（FSM-MPC）和无约束MPC（U-MPC）在驱动系统中的实施细节，包括目标函数的设计、约束处理（电压、电流、温度约束）以及在线求解的计算复杂度优化。 第四部分：系统集成、测试与前沿技术 在工程实践层面，本书强调了从理论到实际产品的转化过程。内容涵盖了： 热管理与可靠性设计： 详细讲解了热流密度分析、散热器选型、液冷与风冷系统的设计规范，以及MTBF（平均故障间隔时间）的预测方法。 电磁兼容性（EMC/EMI）： 阐述了高频开关产生的噪声源分析、屏蔽技术、滤波器的设计（共模与差模）以及系统的EMC整改流程。 嵌入式平台与实时性： 讨论了高性能数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）和微控制器（MCU）在电机控制算法实现中的角色分配。重点分析了采样同步、死区时间补偿和控制周期抖动对系统性能的影响。 最后，本书展望了面向工业4.0和智能电网的未来技术，如基于人工智能的参数自整定技术、面向高精度伺服的事件驱动控制，以及集成化功率电子模块（IPM）的发展趋势，为读者在高阶驱动系统设计中提供前瞻性指导。 本书特色 本书内容结构严谨，理论推导详尽，同时紧密结合最新的工业标准和工程实践案例。它不仅是电力电子专业学生和研究人员的理想教材，也是从事工业变频器、伺服驱动器、电动车辆电控系统（EV/HEV）设计工程师的实用参考手册。通过本书的学习，读者将能够独立设计、分析和优化复杂的现代电机驱动系统。

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我是一位对机器人技术充满热情的研究生，目前正在进行一项关于智能制造的课题研究，其中一个关键环节就是如何实现机器人手臂的高精度、高动态的运动控制。我深知，电机作为机器人手臂的“肌肉”，其性能的优劣直接决定了机器人的灵活性和精确度。我一直在寻找一本能够深入讲解电机驱动技术和伺服控制原理的书籍。这本书的题目《电气传动与调速系统》正好符合我的需求，我预计它会详细介绍各种高性能电机的驱动方式，例如无刷直流电机、步进电机，以及它们在伺服系统中的应用。我特别希望能够在这本书中找到关于编码器、解析器等反馈元件的原理和应用，以及如何利用PID控制器、模糊控制器等算法来实现精确的位置、速度和力矩控制。我期待这本书能提供一些实用的电路设计和系统集成方面的经验，帮助我更好地理解和掌握机器人控制的核心技术，从而为我的研究项目提供坚实的技术支撑。

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近期我一直被一个工业项目所困扰，其中涉及到对一个大型风力发电机组进行性能优化，特别是其变桨和偏航系统的控制。虽然我对机械设计和空气动力学有一定了解，但在电气控制方面却显得力不从心。我一直在寻找一本能够深入剖析电机控制原理，并能提供实际应用案例的书籍，希望能够从中获得灵感和技术指导。这本书的名称《电气传动与调速系统》让我眼前一亮，我猜测它可能会详细介绍如何精确控制电机的转速和扭矩，以适应不断变化的外部环境，比如风速的波动。我特别关注的是，书中是否会涵盖一些高级的控制算法，例如自适应控制、模糊逻辑控制或者神经网络控制，这些技术在处理复杂非线性系统时往往能展现出优异的性能。我希望这本书能提供一些实际的系统设计思路和参数调整建议，让我能够更好地理解和解决我在项目中遇到的技术难题，最终提升风力发电机组的发电效率和运行稳定性。

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作为一名刚刚踏入工程领域的新人，我一直在寻找能够系统性梳理行业基础知识的书籍，而这本书的标题——“电气传动与调速系统”，恰恰击中了我的痛点。我深知，在现代工业生产中，电气传动技术的重要性不言而喻，它几乎渗透到每一个角落，从工厂的流水线到交通运输，再到新能源领域。我渴望能够在这本书中找到关于电机原理的深入讲解，了解其基本构造、工作方式，以及不同类型电机在效率、性能上的差异。更令我期待的是“调速系统”这部分，我知道这其中包含了大量关于电力电子技术、控制理论和信号处理的知识。我希望能学习到各种先进的调速方法，比如V/f控制、矢量控制、直接转矩控制等，理解它们背后的数学模型和实现原理，以及如何在实际系统中进行参数整定和优化，以达到最佳的运行效果。这本书，我感觉它会是我的“启蒙导师”，帮我建立起扎实的专业基础，为我未来的职业生涯铺平道路。

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这本书的封面设计着实吸引人，一种沉稳的蓝色调，配以简洁有力的白色字体，瞬间就勾起了我对其中内容的无限遐想。我一直对工业自动化领域颇感兴趣，尤其是那些驱动着庞大机械设备运转的“心脏”——电机，以及如何精妙地控制它们速度的奥秘。想象着书页翻动间，那些精密的电路图、复杂的算法和高效的控制策略如同魔法般展现在眼前，让我能够洞悉那些看似冰冷的机器背后，隐藏着怎样的智慧与巧思。我尤其期待能了解到不同类型电机的特性，比如异步电机、直流电机，甚至是近年来备受瞩目的永磁同步电机，它们各自的优势和适用场景，以及在实际应用中，是如何通过先进的控制技术来实现平稳、精确的速度调节，甚至实现动态响应和能量优化。这本书的书名本身就点明了核心主题，我感觉它应该是一部集理论深度与实践指导于一体的佳作，能够为我解答许多困惑，并为我在未来的学习和工作中提供宝贵的参考。它不仅仅是一本技术书籍，更像是一扇窗，让我得以窥见驱动科技发展的重要力量。

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作为一名资深的电气工程师，我平时的工作主要是负责工厂的电气设备维护和故障诊断，尤其是对于那些老旧的、但仍在运行的关键生产线的电机和传动装置。我一直在寻找一本能够提供系统性电气传动知识，并能对常见故障进行深入分析的书籍。这本书的名称《电气传动与调速系统》引起了我的兴趣，我猜想它会涵盖各种类型的电机，包括感应电机、同步电机等，以及它们的电气特性、机械特性和运行模式。我希望书中能够详细介绍各种调速技术，如变频器的工作原理、参数设置和常见故障排除方法，以及一些其他的调速装置，例如液力耦合器、齿轮减速器等，并分析它们在不同应用场景下的优缺点。我尤其关注的是，书中是否会提供一些关于电机绕组故障、轴承磨损、绝缘老化等常见故障的诊断技巧和维修建议，这对于我日常的工作具有极大的实践价值。这本书，我感觉它会是我的“工具箱”里的又一件趁手利器，能帮助我更高效、更准确地解决生产中的各种电气难题。

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