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王成元著的现代电机控制技术(包含书籍和PPT资料)。

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简介:
现代电机控制技术 王成元,本资源包含原书以及对应的PPT,可参照第1章“电磁转矩与空间矢量”,具体包括以下内容:1.1 “电磁转矩” 及其 1.1.1 “磁场与磁能”、1.1.2 “机电能量转换”、1.1.3 “电磁转矩的生成”、以及 1.1.4 “电磁转矩的控制”。此外,还涉及 1.2 “直、交流电机的电磁转矩”,包括 1.2.1 “直流电机的电磁转矩”、 1.2.2 “三相同步电机的电磁转矩”、以及 1.2.3 “三相感应电机的电磁转矩”。随后是关于 1.3 “空间矢量” 的阐述,涵盖 1.3.1 “定、转子的磁动势矢量”、 1.3.2 “定、转子的电流矢量”、 1.3.3 “定子电压矢量”、以及 1.3.4 “定、转子磁链矢量”。最后是关于 1.4 矢量控制 的讨论,包含 1.4.1“电磁转矩的矢量表达式”和 1.4.2“ 电磁转矩的矢量控制思考题与习题”。第2章则聚焦于“三相感应电动机的矢量控制”,详细探讨了基于转子磁场的转矩控制(包括稳态分析和动态分析),并涵盖了2.2“空间矢量方程”,如 ABc轴系矢量方程、坐标变换和矢量变换,以及任意同步旋转MT轴系矢量方程和 转子磁场定向MT轴系矢量方程。接着是基于转子磁场定向的矢量控制系统,具体分析了直接磁场定向和间接磁场定向,并讨论了由电压源逆变器或电流可控电压源逆变器馈电的控制系统。此外还讨论了基于转子磁场的矢量控制中的一些技术问题,例如电机参数变化对系统性能的影响和磁路饱和的影响。第2章还包含了相关的仿真实例及思考题与习题。第3章深入研究了“三相永磁同步电动机的矢量控制”,涵盖了基于转子磁场定向的方程(包括面装式和插入式三种结构),并详细阐述了面装式和插入式永磁同步电机对应的矢量控制及控制系统。此外还讨论了弱磁控制与定子电流的最优控制方法。第3章也包含仿真实例及思考题与习题。 第4章则着重于“三相感应电动机的直接转矩控制”,详细介绍了其基本原理和多种控制方式,包括基本原理一、定子电压矢量的作用以及定子磁链轨迹的变化。随后是关于 控制系统,如滞环比较控制、定子磁链和转矩估计等;同时还讨论了空间矢量的调制方法, 如多位滞环比较控制 和预期电压 控制 。最后对直接转矩控制与向量控制之间的联系进行了比较分析。 第5章继续探讨“三相永磁同步电动机的直接转矩控制”,重点介绍了 转矩生成、滞环比较 控制 、 以及 弱 / 最优 / 预期电压 控制 等方法 。 第6章则探讨无速度传感器 控制 与智能 控制 技术, 包括基于数学模型的开环估计 (如 三相感应 电机 转速估计 和 三相永励同步 电机 转子位置估计) 、 模型参考自适应 系统 (包含 参考模型 、 可调模型 和 自适应律 ) 、扩展卡尔曼滤波 (包含结构 、 原理 、 数学模型 和状态估计 ) 以及 基于神经网络 的智能控制器等 。 最后附录A 对空间向量及 转矩生成进行了从 电流 / 电压 / / 角度进行分析说明 。

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    《现代电机控制技术》是由王成元编著的一本书籍,并配有相关教学PPT。该书系统地介绍了现代电机控制领域的最新技术和理论,内容涵盖广泛,包括但不限于永磁同步电机、感应电机等各类电机的先进控制策略和算法设计,适用于高校电气工程及相关专业的师生以及从事电机控制系统研究与开发的技术人员阅读参考。 《现代电机控制技术》由王成元编写,并提供了配套的PPT资源以供参考学习。 本书内容包括: 第一章:电磁转矩与空间矢量 1.1 电磁转矩 - 磁场与磁能 - 机电能量转换 - 电磁转矩生成 - 电磁转矩控制 1.2 直流电机和交流电机的电磁转矩 -直流电机的电磁转矩 -三相同步电机的电磁转矩 -三相感应电动机的电磁转矩 1.3 空间矢量 - 定子与转子磁动势矢量 -定子与转子电流矢量 - 定子电压矢量 -定、转子磁链矢量 1.4 电磁转矩的矢量控制 - 电磁转矩的矢量表达式 - 矢量控制系统设计 思考题和习题 第二章:三相感应电动机的矢量控制 2.1 基于旋转磁场定向的扭矩控制分析 -稳态与动态特性 2.2 各类坐标系统下的空间矢量方程 -ABC轴系 -任意同步旋转MT轴系 -转子磁通定向时的MT轴系 2.3 磁场定向矢量控制系统设计 - 直接磁场定向控制 -间接磁场定向控制 2.4 影响因素分析与解决策略 -电机参数变化影响 -饱和效应处理 2.5 模拟示例 第三章:三相永磁同步电动机的直接转矩控制 3.1 控制原理和方法 - 转矩生成及调节 -滞环比较控制器设计 - 磁链与转矩评估 4.2 最优性能调控策略 -最大扭矩/电流比优化 -弱磁控制技术 3.3 直接转矩控制与其他方法的对比分析 第四章:无传感器技术和智能控制系统应用 - 基于数学模型的速度估计 -自适应观测器设计 扩展卡尔曼滤波算法 智能控制器实例介绍 思考题与习题附录: 从电磁场角度解析空间矢量及转矩生成原理。包括磁动势、电流、磁场分布以及它们之间的相互作用关系,解释了如何利用这些概念实现有效的电机控制策略。 以上章节内容涵盖了现代电动机控制系统设计中的关键理论和技术方法。通过深入探讨不同类型的电动机及其特有的电磁特性,本书为读者提供了全面的分析工具和实用指导建议。
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    《现代电机控制技术》由电机专家王成元编著,系统介绍了各类电机驱动与控制系统的设计原理和技术应用,是从事电气工程领域研究和开发人员的重要参考书籍。 王成元老师的著作《现代电机控制技术》主要探讨了永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)的研究与应用,这是当前电机控制领域一个非常热门的方向。PMSM因其高效率、高性能及良好的控制特性,在工业、机器人和电动汽车等领域得到广泛应用。这本书详细讲解可以帮助读者深入了解永磁同步电机的原理、设计、控制策略以及实际应用。 知识点一:永磁同步电机的工作原理 PMSM是一种交流电机,它通过定子产生的旋转磁场与转子上的永久磁场之间的相互作用来驱动负载。相比传统感应电机,PMSM无需在转子上产生电流以建立磁场,因此减少了能量损耗,并具有更高的效率和更好的控制性能。其工作原理基于电磁感应的同步旋转机制:当交流电通过定子绕组时会形成一个旋转磁场,从而促使永磁体产生的磁通量与之同速转动。 知识点二:数学模型 为了实现对PMSM的有效控制,需要建立准确的数学模型。这些模型包括电压方程、磁链方程和转矩方程等,描述了电机定子电流、旋转磁场以及电磁力之间的关系。利用这些数学基础可以开发出矢量控制(Field Oriented Control, FOC)和直接转矩控制(Direct Torque Control, DTC)等多种先进的控制算法。 知识点三:矢量控制系统 FOC技术是现代电机控制中的一种重要策略,尤其适用于需要高性能动态特性的场合。通过将定子电流分解为与旋转磁场同步的d轴和q轴分量,可以实现对PMSM转矩和磁链独立调节的效果。这使得电机的操作性能接近于直流电动机,并因此在伺服系统中有广泛应用。 知识点四:直接转矩控制 DTC技术区别于矢量控制,在不依赖电流闭环的情况下直接调控电机的电磁场强度与力矩输出,从而简化了控制系统并提高了响应速度。然而传统DTC方法存在磁通和扭矩波动的问题,为此研究人员开发出了改进型方案来解决这些问题。 知识点五:实现技术 现代PMSM控制器通常需要高性能处理器及配套软件支持以确保实时监测电机状态,并依据控制策略调整逆变器的开关模式以便调节电压与电流。这往往涉及到使用数字信号处理(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等专用硬件,以及开发相应的RTOS和算法代码。 知识点六:应用实例 PMSM在电动汽车驱动系统中可通过精准调控提高动力输出、降低能耗并增加能量回收效率;而在工业自动化领域则可以凭借高精度控制提升机械臂与机器人工作效率。此外,在风能发电及数控机床等其他行业,这种电机同样具有重要地位。 知识点七:未来展望 随着电力电子技术的进步以及新型材料的应用,PMSM的性能不断提升。同时,人工智能和机器学习也被引入以进一步优化其控制系统。然而这一领域也面临着诸如成本控制、可靠性设计等问题需加以解决。
  • , 2009)
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    《现代电机控制技术》由王成元撰写于2009年,全面介绍了各类电机控制的基本原理与最新进展,是研究及应用领域的重要参考书。 电机控制技术这本书详细介绍了现代电机控制理论,是很好的电极控制入门书籍。
  • 北京工业)
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    《电机现代控制技术》由王成元编著,该书聚焦于当代电机领域的先进控制策略和技术,旨在为读者提供深入理解和应用电机控制的新视角。本书内容涵盖广泛,从基础理论到实际案例分析一应俱全,适用于从事电机研究与开发的工程师、高校师生及科研人员参考学习。 可以参考王老师最早出版的一本关于永磁电机的书,该书侧重于讲解永磁同步电机的控制策略。
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    《电机控制的现代技术》由王成元编著,全面介绍了现代电机控制系统的设计与应用,涵盖了最新的理论研究和实践案例。 王成元老师的著作详细而系统地讲解了PMSM电机的FOC控制基本原理。
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    本资料为《现代电机控制技术》PPT形式,涵盖电机控制基础理论、最新技术和应用实例等内容,适用于教学和研究参考。 《现代电机控制技术》的第一章涵盖了基础知识,从磁路、磁链到电磁转矩的讲解都很详细,有助于初学者深入了解电机控制的核心概念。
  • 》习题解答(
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    《现代电机控制技术》习题解答由王成元编写,本书提供了与教材相配套的大量习题解析,涵盖了各类电机控制领域的关键技术和最新进展,是学习和研究现代电机控制的理想参考书。 本资源提供了王成元的《现代电机控制技术》一书的习题解答,有助于加深对书中内容的理解。
  • CAN入门
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    《CAN入门书籍和技术资料》是一份全面介绍控制器局域网(CAN)技术的学习资源集合,适合初学者快速掌握CAN通信原理、协议和应用。 ### CAN入门技术资料知识点概述 #### 一、CAN总线概览 - **定义与起源**:CAN(Controller Area Network)是一种高效的串行通信协议,最初由德国博世公司在1986年为了满足汽车电子系统的通信需求而设计。随着其在汽车领域的成功应用,CAN逐渐成为一种国际标准化的通信协议,并广泛应用于工业自动化、船舶、医疗设备等多个领域。 - **特点**:CAN总线的主要特点是高可靠性、灵活性和成本效益,适用于多种数据传输速率的需求。 - **标准化**:CAN协议经过ISO(国际标准化组织)的标准化处理,形成了ISO11898和ISO11519两个主要标准。 #### 二、CAN的应用与结构 - **应用场景**:CAN总线广泛应用于汽车内部多个子系统的连接,例如发动机控制、座椅调节、门控等,同时也在非汽车领域如工业自动化、医疗设备等领域发挥重要作用。 - **拓扑结构**:CAN总线支持多种物理拓扑结构,常见的有星形、环形和总线形。实际应用中最常见的是总线形结构。 - **数据传输速率**:CAN总线支持不同的数据传输速率,最高可达1Mbps,在汽车应用中常用的速率为500kbps、125kbps等。 #### 三、CAN的技术特性 - **错误处理**:CAN总线具有强大的错误检测能力,能够识别并纠正传输过程中的错误。 - **错误状态**:包括活动错误状态和被动错误状态两种。 - **错误计数**:用于监测错误的发生频率,帮助系统维护通信的稳定性。 - **协议概述**: - **帧格式**:CAN协议规定了不同类型的帧格式,如数据帧、远程帧、错误帧等。 - **优先级**:基于标识符来确定数据的优先级顺序,确保关键数据能够优先传输。 - **位填充**:一种数据编码机制,用于保持发送与接收端的同步。 - **同步机制**:包括硬件同步和软件同步两种方式,确保数据在不同节点之间的正确传输。 #### 四、CAN协议及标准规格 - **ISO标准化的CAN协议**:主要包括ISO11898和ISO11519两个标准。 - **ISO11898**:定义了CAN协议的基本特性和通信规范,包括物理层、数据链路层等。 - **ISO11519**:定义了用于汽车环境下的特定通信要求。 - **ISO11898与ISO11519的区别**:两者在通信速度、最大节点数量等方面存在差异。 - **CAN与标准规格**:除了ISO标准外,还有一些其他标准和技术规范支持CAN的应用和发展,如J1939、CANopen等。 #### 五、CAN协议详解 - **帧的种类**:CAN协议定义了几种不同类型的数据帧。 - **数据帧**:用于传输具体的数据。 - **远程帧**:请求特定的数据。 - **错误帧**:当检测到错误时发送,用于通知其他节点错误的存在。 - **过载帧**:表示接收器无法跟上数据流的速度。 - **帧间隔**:帧之间的时间间隔,有助于确保数据的正确传输。 - **优先级确定方法**:基于帧的标识符长度和数值来确定数据的优先级。 - **位填充**:为保证传输数据的完整性,CAN采用了一种特殊的数据编码机制——位填充技术,以维持同步。 - **错误检测**:CAN总线具有多种错误检测机制,包括但不限于循环冗余校验(CRC)、帧检查序列(FCS)等。 - **同步机制**:包括再同步和硬件同步等机制,确保数据在不同节点之间的准确传输。 CAN总线作为一种高效可靠的通信协议,在多个行业中发挥着重要作用。通过对CAN总线的基础知识、应用场景以及技术细节的深入理解,可以帮助工程师更好地利用这一技术解决实际问题。
  • PPT讲义
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    本PPT讲义深入探讨了现代电机控制领域的核心理论与实践应用,涵盖基本原理、最新技术和未来趋势,旨在为工程技术人员提供全面指导。 现代电机控制技术由王成元、夏加宽和孙宜标撰写。
  • 全程PPT
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    《现代电机控制技术全程PPT》是一套全面介绍当前电机控制领域的关键技术、发展趋势和应用案例的教学课件,适合工程技术人员及高校师生参考学习。 现代电机控制技术是王成元教授的重要研究成果之一。本书共分六章内容。第一章为基础知识部分,涵盖了矢量控制与直接转矩控制的技术基础,并介绍了机电能量转换、电机统一理论以及空间矢量理论的相关知识点。 第二至第五章节则着重阐述了三相感应电动机和永磁同步电动机的矢量控制及直接转矩控制原理、方法及其控制系统的设计。第六章进一步探讨这两种交流电机无传感器技术和智能控制的应用与实现方式,强调这些技术在实际应用中的先进性特点。