高性能变频调速及其典型控制系统

    本书介绍了变频器、高性能变频调速系统、典型调速系统及控制环节以及其应用时的注意事项。它是笔者在该领域多年工作的体会和总结，其特点是以工程师和教授的双重眼光来看待和认识这项技术，既有原理介绍又有应用。在介绍原理时，强调物理概念，无抽象的矩阵推导；在介绍应用时，把众多工艺要求中的共性问题提炼出来，按照实现这些共性要求的控制方法不同，归纳出几类典型工艺控制系统，予以分别介绍。
    本书可作为从事电气传动自动化技术的工程技术人员及高等院校教师、研究生及高年级学生的参考书，也可作为继续教较育的培训班的教材。希望通过本书能帮助工程技术人员提高理论知识水平，帮助在校的初学者了解工业应用。

前言
第1章 变频调速引言
  1.1 调速系统指标
    1.1.1 调速系统的静态调速指标
    1.1.2 调速系统的动态调速指标
  1.2 调速系统分类
    1.2.1 按驱动电动机类型分类
    1.2.2 按应用领域分类
    1.2.3 按调速方式分类
  1.3 交流调速系统分类
  1.4 变频调速概述
  1.5 典型工艺控制系统概述
第2章 数字控制基础
  2.1 模拟控制和数字控制
  2.2 离散和采样
  2.3 变量和参数的相对值
  2.4 连续变量的量化
  2.5 电压、电流等模拟信号的量化
    2.5.1 瞬时值法
    2.5.2 平均值法
  2.6 脉冲频率信号的量化（F/D变换）
  2.7 常用数字控制单元
    2.7.1 常用数字调节器
    2.7.2 数字斜坡给定（数字给定积分）
  2.8 开环前馈补偿（预控）
  2.9 处理器和现场可偏程门阵列
    2.9.1 常用处理器
    2.9.2 现场可编程门阵列FPGA
第3章 调速系统中的信号检测
  3.1 电压和电流检测
    3.1.1 取样电阻直接检测法
    3.1.2 隔离放大器
    3.1.3 交流互感器
    3.1.4 霍尔传感器
    3.1.5 基于?/?变换的电压、电流检测器
  3.2 转速和位置测量
    3.2.1 测速发电机
    3.2.2 编码器
    3.2.3 旋转变压器（又称解算器Resolver）
第4章 变频调速用变频器
  4.1 基于晶闸管移相控制的变频器
    4.1.1 电源自然换相的交-交变频器（CC）
    4.1.2 负载自然换相的交-直-交电流型变频器（LCI）
    4.1.3 CC和LCI变频器的应用
    4.1.4 CC/LCI混合变频器
  4.2 基于可关断器件的PWM低压变频器
    4.2.1 PWM变流基础
    4.2.2 交-直-交电压型变频器
    4.2.3 交-直-交电压型变频器的应用
    4.2.4 交-直-交电流型变频器
    4.2.5 矩阵变频器
  4.3 基于可关断器件的PWM中压交-直-交变频器
    4.3.1 中压电压等级问题
    4.3.2 电压型中点钳位三电平变频器
    4.3.3 电压型电容钳位四电平变频器
    4.3.4 电压型H桥级联变频器
    4.3.5 电流型变频器
  4.4 电压型PWM控制策略
    4.4.1 几个名词和概念
    4.4.2 两电平变频器的PWM控制策略
    4.4.2.1 三角载波法（SPWM）
    4.4.2.2 电压空间矢量法（SVPWM）
    4.4.2.3 规则采样SPWM和SVPWM的倍频调制和电流采样
    4.4.2.4 电流跟踪控制法
    4.4.2.5 优化PWM控制策略
    4.4.2.6 死时的影响及其补偿
    4.4.3 三电平中点钳位变频器的PWM控制策略
    4.4.3.1 三角载波法（SPWM）
    4.4.3.2 电压空间矢量法（SVPWM）
    4.4.4 H桥级联变频器的PWM控制策略
第5章 高性能交流电动机调速基础
  5.1 电动机统一控制理论
    5.1.1 调速的关键是转矩控制
    5.1.2 统一的电动机转矩公式
  5.2 直流电动机的调速控制
  5.3 交流电动机的调速控制
    5.3.1 标量控制系统
    5.3.2 高性能控制概念
  5.4 坐标系及符号规定
    5.4.1 交流电动机的坐标系
    5.4.2 符号规定
  5.5 交流电动机的空间矢量概念
  5.6 矢量的坐标变换
  5.7 三相交流电流控制
  5.8 三相PWM整流（AFE）的控制
  5.9 高性能调速系统中电动机的加减速和正反转
第6章 异步电动机矢量控制系统
  6.1 选取基准矢量
  6.2 异步电动机的转矩和磁链
  6.3 异步电动机的模型
    6.3.1 电压模型VM
    6.3.2 电流模型IM
    6.3.3 VM和IM的合成
  6.4 异步电动机矢量控制系统框图
  6.5 异步电动机参数的估算和测量
  6.6 无转速传感器矢量控制系统
第7章 异步电动机直接转矩控制系统（DTC）
  7.1 选取和计算基准矢量
  7.2 DTC的磁链控制
  7.3 DTC的转矩控制
  7.4 DTC系统框图
  7.5 DTC与矢量控制VC的比较
第8章 异步电动机定子磁链轨迹控制
  8.1 问题提出
  8.2 同步对称优化PWM的应用
  8.3 定子磁链轨迹控制（SFTC）
  8.4 基于SFTC的闭环调速系统
  8.5 SFTC与常规矢量控制及直接转矩控制的比较
第9章 同步电动机矢量控制系统
  9.1 引言
    9.1.1 调速用同步电动机
    9.1.2 同步电动机的它控变频与自控变频
  9.2 永磁同步电动机矢量控制系统
  9.3 励磁同步电动机矢量控制系统
    9.3.1 励磁同步电动机矢量控制系统的特点
    9.3.2 励磁同步电动机矢量控制原理
    9.3.3 励磁同步电动机的电动机模型
    9.3.4 励磁同步电动机功率因数控制
    9.3.5 励磁同步电动机转子位置角测量
    9.3.6 磁链闭环及弱磁控制
    9.3.7 两个动态问题
第10章 矢量控制系统的解耦与调节器参数工程计算
第11章 典型工艺控制系统及环节