無刷直流電機控制系統(第二版)

前言

第1章 緒論1
1.1無刷直流電機發展歷程1
1.2無刷直流電機應用場合2
1.3無刷直流電機研究現狀5
1.3.1變流控制技術5
1.3.2轉矩波動抑制技術6
1.3.3無位置感測器控制技術6
1.4無刷直流電機發展趨勢8
參考文獻9

第2章 無刷直流電機數學模型及特性分析13
2.1無刷直流電機結構類型及驅動方式13
2.1.1無刷直流電機本體結構13
2.1.2無刷直流電機驅動方式15
2.2無刷直流電機數學模型17
2.2.1微分方程模型17
2.2.2傳遞函數模型23
2.2.3狀態空間模型29
2.3無刷直流電機特性分析30
2.3.1無刷直流電機起動特性30
2.3.2無刷直流電機穩態運行特性31
2.3.3無刷直流電機制動特性34
參考文獻36

第3章 無刷直流電機變流控制技術37
3.1傳統交-直-交變流控制技術37
3.2整流級變流控制技術42
3.3逆變級變流控制技術52
3.3.1四開關逆變器52
3.3.2五開關逆變器62
3.4直流環節變流控制技術69
3.4.1Cuk變換器70
3.4.2二極體輔助升降壓變換器72
參考文獻78

第4章 無刷直流電機轉矩控制技術80
4.1正常導通階段轉矩控制80
4.1.1直接轉矩控制80
4.1.2滑模變結構轉矩控制86
4.1.3自我調整轉矩控制91
4.2換相階段轉矩控制99
4.2.1換相過程暫態分析99
4.2.2分時換相轉矩控制102
4.2.3脈衝寬度調製的換相轉矩控制106
4.2.4變母線電壓的換相轉矩控制110
4.3制動轉矩控制118
4.3.1制動轉矩可控性分析118
4.3.2雙極性調製方式下制動轉矩控制123
4.3.3單極性調製方式下制動轉矩控制125
參考文獻130

第5章 無刷直流電機無位置感測器控制技術132
5.1靜止和起動階段無位置感測器控制132
5.1.1轉子初始位置檢測132
5.1.2起動階段無位置感測器控制137
5.2運行階段無位置感測器控制140
5.2.1基於電感變化的無位置感測器控制140
5.2.2相反電動勢法無位置感測器控制142
5.2.3線反電動勢法無位置感測器控制145
5.2.4直接反電動勢法無位置感測器控制148
5.2.5磁鏈函數法無位置感測器控制152
5.2.6基於反電動勢觀測器的無位置感測器控制156
參考文獻163

第6章 無刷直流電機控制系統設計與實現165
6.1硬體總體設計方案165
6.2基於SiC功率器件的逆變電路設計166
6.2.1低雜散電感功率回路166
6.2.2緩衝吸收電路168
6.2.3SiCMOSFET驅動電路170
6.2.4SiCMOSFET逆變器樣機176
6.3微處理器控制電路設計178
6.3.1多處理器協同工作架構179
6.3.2DSP控制電路179
6.3.3FPGA控制電路183
6.4保護電路設計186
6.4.1過壓保護電路186
6.4.2過流保護電路188
6.4.3過溫保護電路188
6.5軟件設計189
6.5.1軟件主程序設計流程189
6.5.2軟件可靠性設計191
6.6典型實例193
6.6.1變頻空調中的應用194
6.6.2電動汽車中的應用197
6.6.3四旋翼無人機中的應用200

參考文獻204