本書系統、全面地介紹了異步電動機變頻調速控制理論與相關技術，主要內容包括異步電動機變頻調速技術的發展現狀與趨勢；基于穩態模型的異步電動機變頻調速控制技術；異步電動機的動態數學模型；基于異步電動機動態數學模型的矢量控制與直接轉矩控制技術；采用現代控制理論與方法的異步電動機變頻調速新型控制策略。
本書可供從事交流調速控制、電力電子相關科研工作人員及高等院校電氣自動化專業的研究生閱讀，也可以作為科研院所、廠礦企業中從事電氣傳動領域工作的工程技術人員的參考用書。
適讀人群 ：從事交流調速控制、電力電子相關科研工作人員及高等院校電氣自動化專業的研究生
本書的編寫遵循了深入淺出、循序漸進及理論聯系實際的原則，編寫過程中以控制理論、控制方法為主線貫穿始終。
前 言
電動機作為機電能量轉換的重要途徑，一直以來都為現代社會的發展起著巨大的推動作用，交流電動機尤其是交流異步電動機無疑是其中最重要的應用類型，尤其是隨著電力電子技術、計算機控制技術和矢量控制策略的快速發展，以高性能變頻調速技術驅動的異步電動機有了更為廣闊的應用空間。進入21世紀以來，交流調速技術繼續向縱深方向發展，本書主要針對異步電動機變頻調速技術的新發展和新方向而編著。
異步電動機本身具有顯著的非線性和強耦合特征，而面向異步電動機的交流變頻調速技術則融合了電力電子學、電機學、微電子學、計算機科學、控制科學等多種學科于一體，對研究人員有著較高的專業基礎要求。本書的編寫立足于對異步電動機變頻控制系統的分析和設計，基于異步電動機的數學模型，由淺入深地對現代異步電動機交流變頻調速系統相關的主要控制技術及其算法改進展開討論。本書具有前沿性和先進性，題材主要來源于實踐工作，融入了作者多方面的研究成果和研究內容，可供從事交流調速控制、電力電子相關科研工作人員及高等院校電氣自動化專業的研究生閱讀，也可以作為科研院所、廠礦企業中從事電氣傳動領域工作的工程技術人員的參考用書。
本書的編寫遵循了深入淺出、循序漸進及理論聯系實際的原則，編寫過程中以控制理論、控制方法為主線貫穿始終。全書共分為6章，其中4～6章為本書的重點。第1章作為緒論主要介紹目前變頻調速技術的現狀與發展趨勢；第2章介紹了以異步電動機穩態數學模型為基礎的變頻調速技術；第3章介紹了異步電動機在各種坐標系下的動態數學模型及其變換過程；第4、5章分別討論了基于異步電動機動態數學模型的矢量控制技術和直接轉矩控制技術；第6章重點對改善異步電動機變頻調速性能的幾種先進控制策略進行了闡述和探討。
本書由北京科技大學高效軋制國家工程研究中心博士、副研究員張勇軍編著。北京科技大學郝春輝老師、博士研究生苗磊、肖雄，碩士研究生汪偉、田亞卓、宋憲、李林林等參加了本書的整理、校對、錄入及編輯工作；本書由北京科技大學李華德教授負責全書的統一規劃、審查和補充。在此一并表示感謝。
由于作者水平有限，在編寫過程中難免出現缺點、錯誤及不當之處，敬請廣大讀者批評指正，并給予諒解。
作 者
《電氣工程新技術叢書》編委會名單
出版說明
前言
第1章 緒論 1
1.1 電動機調速技術概況 1
1.2 變頻調速控制技術的現狀 5
1.3 變頻調速控制技術的發展趨勢 8
第2章 基于穩態模型的異步電動機變頻調速技術 12
2.1 電壓—頻率協調控制方式 12
2.2 轉差頻率控制方式 16
2.3 電壓源型變頻調速系統 19
2.3.1 轉速開環的恒壓頻比變頻控制技術 19
2.3.2 轉速閉環的轉差頻率控制技術 21
2.4 電流源型恒壓頻比變頻調速系統 23
2.4.1 轉速開環的恒壓頻比變頻控制技術 23
2.4.2 轉速閉環的轉差頻率控制技術 24
第3章 異步電動機的動態數學模型 26
3.1 坐標系與空間矢量概念 26
3.2 三相靜止坐標系上的數學模型 27
3.3 坐標變換及變換矩陣 32
3.4 二相靜止坐標系上的數學模型 42
3.5 任意二相旋轉坐標系上的數學模型 47
3.6 二相同步旋轉坐標系上的數學模型 49
3.7 任意二相坐標系上的狀態方程 50
第4章 基于動態數學模型的矢量控制技術 53
4.1 矢量控制的基本概念 53
4.1.1 電動機控制統一理論 53
4.1.2 矢量控制基本思想 55
4.2 磁場定向和矢量控制技術構成 57
4.2.1 按轉子磁場定向的異步電動機矢量控制技術 57
4.2.2 異步電動機其他磁場定向方法 60
4.3 轉子磁鏈觀測器 62
4.3.1 計算轉子磁鏈的電流模型法 63
4.3.2 計算轉子磁鏈的電壓模型法 64
4.4 異步電動機矢量控制系統 65
4.4.1 具有轉矩內環的雙閉環異步電動機直接矢量控制系統 65
4.4.2 轉差型異步電動機間接矢量控制系統 68
第5章 基于動態數學模型的直接自控制與直接轉矩控制技術 70
5.1 直接轉矩控制原理 70
5.1.1 直接轉矩控制的基本思想 70
5.1.2 電動機定子磁鏈和電磁轉矩控制原理 72
5.2 DSC系統 79
5.2.1 DSC系統的基本組成 79
5.2.2 在低速范圍內DSC系統的轉矩控制與調節方法 88
5.2.3 在弱磁范圍內DSC系統的轉矩控制及恒功率調節 94
5.3 DTC系統 98
5.3.1 DTC系統的磁鏈控制 98
5.3.2 DTC系統的轉矩控制 99
5.3.3 DTC系統的構成 101
第6章 異步電動機變頻調速先進控制策略 103
6.1 異步電動機變頻調速系統先進控制策略綜述 103
6.2 變頻調速系統的逆系統控制方法 107
6.2.1 逆系統控制方法的理論基礎 107
6.2.2 異步電動機動態模型的可逆性及其逆系統 109
6.2.3 閉環控制器的設計 112
6.3 面向高壓大功率系統的定子磁鏈軌跡控制 113
6.3.1 定子磁鏈軌跡控制的產生背景 113
6.3.2 同步對稱優化PWM技術 115
6.3.3 定子磁鏈軌跡控制原理與構成 117
6.3.4 定子磁鏈軌跡控制的閉環系統 121
6.4 變頻調速系統內模控制技術 125
6.4.1 內模控制的基本原理和特點 125
6.4.2 定子電流的內模解耦控制 127
6.4.3 二自由度內模控制策略 128
6.4.4 變頻調速系統的二自由度內模控制方法 130
6.5 異步電動機廣義預測控制技術 132
6.5.1 廣義預測控制系統的結構 133
6.5.2 廣義預測控制律 134
6.5.3 基于廣義預測控制的直接轉矩控制 137
6.6 智能控制方法在變頻調速系統中的應用 140
6.6.1 電動機的神經網絡模型參考自適應控制方法 140
6.6.2 電動機模糊控制方法 143
6.6.3 電動機的自適應模糊神經網絡控制方法 147
參考文獻 151
新書資訊