交流電機控制與仿真技術：帶你掌握電動車與變頻技術核心算法

第一章　導論
1.1　交流電機驅動器的發展歷程　
1.2　電機驅動的負載類型　
1.4　交流馬達驅動器全球市場概況　
1.5　電機相較於傳統內燃機的優勢　
1.6　交流電機控制關鍵技術　
1.7　結論　

第二章　三相交流電機空間向量模型   
2.1　直流分激式馬達原理　
2.2　空間向量表示法　
2.3　Clarke轉換（abc to αβ）　
2.4　Park轉換（αβ to dq）　
2.5　三相鼠籠式感應馬達空間向量模型　
2.6　三相永磁馬達空間向量模型　
2.7　結論　

第三章　三相交流馬達磁場導向控制   
3.1.　鼠籠式感應馬達磁場導向控制　
3.2　永磁同步馬達磁場導向控制　
3.3　結論　

第四章　PWM Inverter模型   
4.1　使用SPWM的單相半橋Inverter　
4.2　使用SPWM的單相全橋Inverter　
4.3　使用SPWM的三相VSI模型　
4.4　使用三次諧波注入調變的三相VSI模型　
4.5　加入偏移值調變的三相VSI模型　
4.6.　空間向量調變法（SVPWM）的VSI模型　
4.7　考慮死區效應的VSI模型　
4.8.　結論　

第五章　其它控制議題　
5.1　交流電機速度無感測器技術　
5.2　永磁同步馬達參數自學習技術　
5.3　交流電機弱磁控制技術　
5.4　標么系統（Per-Unit System）　
5.5　控制器設計　
5.6 單電阻三相電流重建技術　

第六章　直流無刷馬達（BLDC）控制技術   
6.1　直流無刷馬達控制原理　
6.2　直流無刷馬達控制系統模擬　
6.3　直流無刷馬達弱磁控制技術　
6.4　分離電源轉換器BLDC驅動架構　
6.5　結論　
錄　使用  附Model Linearizer自動找出SIMULINK控制系統波德圖   

序

　　在科技日新月異的時代，我們正面臨著一個歷史性的轉折，那就是電動車時代的來臨。隨著電動車的普及和自動化技術的進步，交流電機將逐步取代傳統的內燃機成為汽車的主要動力源。然而，要實現這一目標，仍需克服眾多挑戰，其中最關鍵的一個問題便是如何將理論與實務有效地融合。

　　在長期的研究與實務經驗中，筆者發現交流電機控制領域的教學與應用之間仍然存在一條不可忽視的鴻溝，讓許多人面對這門抽象的技術仍處於一知半解的狀態，多年前，筆者曾經就是這樣的學生，在面對實務問題時，仍然傾向使用試誤法，而非使用直覺性的物理知識與控制系統思維來解決交流電機的控制問題。

　　在工業界經過多年的理論實踐與反思後，筆者創作本書，旨在為讀者提供一個全面且富實踐性的交流電機控制學習指南。學習交流電機控制這門技術若要有所成效，則必須藉助實驗平台進行理論驗證，但實際上取得實驗平台通常有困難，因此需要依賴計算機仿真，因此本書除了詳細剖析交流電機的原理、運作機制以及控制策略外，還包含了大量的MATLAB/SIMULINK電腦仿真範例程式供讀者使用，幫助讀者在理論與實務之間建立橋樑，並培養物理直覺與控制系統思維框架，為電動車時代的技術創新鋪路，此外，隨著工業4.0和智能製造的快速發展，交流電機在自動化設備和智能系統中的應用將日益廣泛，因此，掌握交流電機控制與仿真技術在這個時代變得愈來愈重要。

　　本書從基本原理出發，深入淺出地介紹了交流電機控制與仿真技術的各個方面，經過精心策劃和編撰，書中涵蓋了豐富的理論知識與MATLAB/SIMULINK範例程式，以確保讀者能夠全面理解和掌握交流電機控制相關技術。

　　在第一章中，我們首先回顧了交流電機控制技術的發展歷程，並對比了電機與傳統內燃機的優勢。接著，透過探討電機驅動的負載類型、交流電機驅動器性能指標以及市場概況，我們為讀者勾勒出交流電機控制技術的全貌。

　　在第二、三章中，我們深入探討了三相交流馬達空間向量模型及磁場導向控制，力求為讀者打造一個完整的理論體系。隨後，在第四章中，我們將重點放在PWM變頻器模型的研究，仔細探討了各種不同的弦波調變（SPWM）技術，幫助讀者更好地理解和運用這一技術。

　　到了第五章，我們討論了眾多交流電機控制的相關議題，包括無感測器技術、參數自學習技術、弱磁控制技術、標么系統、控制器設計技術等。這些內容將使讀者更深入地了解交流電機控制的各個技術層面。

　　最後，在第六章中，我們將視野擴展到直流無刷馬達（BLDC）控制技術，探討直流無刷馬達最廣為使用的120度控制法，為讀者提供一個更加全面的技術視角。

　　我們深知，在交流電機控制技術的領域中，理論與實務之間存在著一道看似難以跨越的鴻溝，然而，本書正是為了幫助讀者逐步跨越這道障礙而誕生的，透過閱讀本書並操作每章節所提供的範例程式，讀者將能夠掌握交流電機控制與仿真技術的核心理念，並學會如何將這些理念運用於實際應用。

　　無論您是一位電機專業的學生、教師，還是工程師，都將從本書中獲得寶貴的知識和實踐經驗，並期望能為廣大工程師、學者和愛好者提供實用的知識和技能，以攜手共創電動車時代的美好未來，成就一個更環保、更高效的世界。

　　希望本書能為您的學習和工作帶來實質性的幫助，若有不足之處，敬請讀者指正。