永磁电机高精度控制系统(从PID控制到智能控制)

本专著围绕高精度控制 方法，系统地介绍了无刷直 流电机与永磁同步电机的工 作原理和数学模型、工程实 践中的电压源脉冲调宽逆变 器和测角元件的原理、PID 控制系统的电流环和位置环 设计方法及智能控制方法， 包括自调整模糊PID控制、 自适应模糊滑模控制、自适 应模糊反步控制，以及自适 应模糊/神经网络动态面控 制方法。 本专著适合机电控制领 域的研究生及科研人员用于 提高专业知识和扩展知识面 。

高钟毓，清华大学精仪系教授（已退休），惯性导航系统技术专家，清华大学导航技术工程中心第一任主任。长期从事机电控制工程、惯性仪表与系统研究。编著《工程系统中的随机过程----随机系统分析与最优滤波》《机电控制工程》《机电一体化系统设计》《静电陀螺仪技术》及《惯性导航系统技术》。曾获国家发明二等奖1项、省部级科技进步一等奖2项等。

第1章 工作原理与数学模型 1.1 无刷直流电机与永磁同步电机 1.2 齿槽力矩和纹波力矩 1.3 无刷直流电机连续旋转的原理 1.4 无刷直流电机的数学模型 1.4.1 电压方程 1.4.2 反电动势表达式 1.4.3 转矩方程 1.4.4 机械运动方程 1.4.5 传递函数模型 1.5 永磁同步电机矢量控制系统建模 1.5.1 静止坐标系的电压、磁链及电磁转矩方程 1.5.2 坐标变换 1.5.3 转子坐标系中的数学模型 参考文献 第2章 电压源脉冲调宽逆变器 2.1 SPWM功率放大器与谐波滤波器 2.2 三相SVPWM逆变器 2.3 三桥臂两相SVPWM逆变器 2.4 双H桥空间矢量调制两相功率放大器 2.5 SVPWM波形计算 2.5.1 三桥臂三相逆变器 2.5.2 三桥臂两相逆变器 2.5.3 双H桥两相逆变器 2.6 SVPWM的计算机实现 2.7 智能功率模块 2.7.1 IPM的内部功能机制 2.7.2 IPM的外围驱动电路设计 2.7.3 IPM的保护电路设计 2.7.4 制动用IGBT及续流二极管 参考文献 附录 第3章 电流环设计 3.1 无刷直流电机电流环硬件配置 3.1.1 主控制器模块 3.1.2 电机功率驱动模块 3.1.3 霍尔位置传感器信号检测电路 3.1.4 母线电流检测电路 3.1.5 母线电压测量电路 3.2 无刷直流电机电流环设计 3.3 永磁同步电机电流环设计 3.4 自适应鲁棒预测电流控制 3.4.1 具有不确定性扰动的表贴式PMSM数学模型 3.4.2 预测电流控制 3.4.3 预测内模发生器 3.4.4 稳定性分析与自适应增益调整 3.4.5 Simulink仿真结果 参考文献 附录 第4章 位置环PID控制器设计