直线感应电机及系统

宝藏图书，强烈推荐给电机领域的研究生（尤其是博士生）或初从业的科研工作者，一本书尽得电机及相关领域科学研究的方法和思路。华中科技大学徐伟教授在直线感应电机领域辛勤耕耘十八年，其研发工作和成果在国内外都都具有很大的影响力。他在国家自然科学基金、国家海外高层次青年人才项目等支持下，从直线感应电机本体、控制策略和系统集成优化等方面开展了深入的研究和探索，建立了高精度等效模型，提出了高性能控制策略，并形成了系统级分层次优化方法，从“电机本体—控制策略—系统级优化”三个维度，成功构建了一套较为完整的直线感应电机系统的理论体系，取得了系列原创性成果，具有十分重要的理论与工程实践意义。该书涉及内容曾获多个奖项行业内大奖，作为作者直线电机研究的呕心之作，本书更是徐教授科学、严谨的治学方法和思想淋漓体现。全书逻辑严谨缜密，文路清晰流畅，文风果敢勇毅，内容饱满详实，致大尽微，自成体系，通俗易懂。本书可供高等院校电机、电气传动、电力电子等专业的教师和学生，以及电气工程、控制工程、机械工程等相关行业科研技术人员参考。

本书从“电机本体—控制策略—系统级优化”三个维度，开展了全面深入的研究和探索，成功构建了一套适用于直线感应电机系统的理论分析体系。
针对直线感应电机“模型精度偏低、控制效果欠佳、系统优化困难”等相关技术瓶颈及难题，本书在直线感应电机的时间谐波等效电路、电机系统损耗模型、电机系统最小损耗控制、多参数并行辨识策略、系统级多层次优化等方面开展了大量研究，取得了系列原创性成果，相关工作具有十分重要的理论分析及工程实践意义。
本书可供电气工程、控制工程、机械工程等相关行业科研技术人员，以及高等院校电机、电气传动、电力电子等专业的教师和学生参考。

序言
前言
第1章概述
1.1研究背景及意义
1.2直线感应电机等效分析模型研究概述
1.2.1路的方法
1.2.2场的方法
1.2.3场路结合法
1.2.4等效模型研究难点
1.3直线感应电机控制方法研究概述
1.3.1传统控制策略
1.3.2最小损耗控制
1.3.3模型预测控制
1.3.4无速度传感器控制
1.3.5参数辨识及牵引性能提升
1.4直线感应电机多目标优化研究概述
1.4.1优化建模
1.4.2降维求解
1.5本书主要研究内容
第2章直线感应电机等效电路
2.1引言
2.2绕组函数理论及分析
2.2.1电机结构
2.2.2绕组函数
2.3绕组函数等效电路
2.3.1电感计算
2.3.2速度电压校正系数
2.3.3电压和磁链方程
2.3.4特性变量
2.3.5等效电路推导
2.4谐波成分及分析
2.4.1空间谐波
2.4.2时间谐波
2.4.3总谐波
2.5时间谐波等效电路
2.5.1修正系数
2.5.2等效电路
2.6小结
第3章直线感应电机最小损耗建模分析
3.1引言
3.2电机损耗模型
3.2.1数学模型
3.2.2损耗模型
3.3直线感应电机系统损耗模型
3.3.1考虑逆变器的电机损耗模型
3.3.2考虑时间谐波的电机损耗模型
3.4直线感应电机最小损耗控制
3.4.1控制算法
3.4.2仿真结果
3.4.3实验结果
3.5直线感应电机系统最小损耗控制
3.5.1考虑逆变器损耗的最小损耗控制
3.5.2考虑时间谐波影响的最小损耗控制
3.5.3仿真结果
3.5.4实验结果
3.6小结
第4章直线感应电机模型预测电流控制
4.1引言
4.2传统模型预测电流控制
4.2.1电流预测模型
4.2.2传统单矢量模型预测电流控制
4.3基于不同调制策略的模型预测电流控制
4.3.1单矢量模型预测电流控制
4.3.2双矢量模型预测电流控制
4.3.3三矢量模型预测电流控制
4.3.4实验结果
4.4多步长连续集模型预测电流控制
4.4.1多步长连续集模型预测控制算法
4.4.2含约束条件的简化求解
4.4.3实验结果
4.5多步长有限集模型预测电流控制
4.5.1预测步长为2的情况
4.5.2预测步长为N的一般情况
4.5.3实验结果
4.6小结
第5章直线感应电机模型预测推力控制
5.1引言
5.2传统模型预测推力控制
5.3无权重系数模型预测推力控制
5.3.1初级磁链约束法
5.3.2统一量纲法
5.3.3实验结果
5.4任意双矢量模型预测推力控制
5.4.1很优电压矢量组合简化搜索方法
5.4.2含电流约束条件的简化求解方法
5.4.3实验结果
5.5基于参考初级磁链矢量的模型预测推力控制
5.5.1基于MTPA的模型预测推力控制
5.5.2参考初级磁链矢量推导
5.5.3实验结果
5.6小结
第6章直线感应电机无速度传感器控制
6.1引言
6.2基于全阶观测器的速度估计方法
6.2.1全阶状态观测器
6.2.2全阶自适应速度观测器
6.3基于扩展全阶状态观测器的速度估计方法
6.3.1扩展状态观测器
6.3.2扩展全阶自适应速度观测器
6.4全解耦二自由度无速度传感器控制
6.4.1速度控制器与观测器对动态性能的影响
6.4.2全解耦二自由度控制器设计
6.4.3仿真及实验结果
6.5无速度传感器控制稳定性研究
6.5.1稳定性与阻尼特性分析
6.5.2自适应参数设计
6.5.3仿真及实验结果
6.6小结
第7章直线感应电机参数辨识
7.1引言
7.2电机参数机理分析
7.2.1参数变化机制分析
7.2.2控制系统参数需求分析
7.3低复杂度在线参数辨识
7.3.1单参数在线辨识
7.3.2双参数在线辨识
7.3.3仿真及实验结果
7.4低开关频率下在线参数辨识
7.4.1低开关频率下辨识特性对比
7.4.2参数敏感性与谐波抑制策略
7.4.3仿真及实验结果
7.5带参数辨识补偿的无速度传感器控制
7.5.1全阶观测器参数敏感性分析
7.5.2励磁电感与速度并行辨识
7.5.3仿真及实验结果
7.6小结
第8章直线感应电机多目标优化
8.1引言
8.2参数敏感性分析
8.3直线感应电机多层次优化模型
8.3.1正交实验表
8.3.2相关性分析
8.3.3优化模型
8.4多层次优化
8.4.1直线感应电机优化模型及结果
8.4.2优化方案验证
8.5直线感应电机系统级优化
8.5.1优化模型
8.5.2仿真及实验结果
8.6小结
第9章总结与展望
9.1全书总结
9.2展望
参考文献
附录
附录A
附录B
附录C