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电力传动控制系统——运动控制系统

封面

作者:汤天浩 主编

页数:196

出版社:机械工业出版社

出版日期:2021

ISBN:9787111296690

电子书格式:pdf/epub/txt

内容简介

本书是普通高等教育电气工程与自动化类“十一五”规划教材,主要是针对电气工程及其自动化、自动化等专业大学本科编写的。为适应教学改革和学科发展的需要,本书在陈伯时主编的《电力拖动自动控制系统》的主要内容基础上,根据当前电力传动控制技术的新发展,进行了精简和重组。全书分为5章。章是全书的基础,介绍了电力传动控制系统的基本组成和共性问题,包括系统基本结构与组成,电动机、电力电子变流器、系统检测和控制器的基本概念及原理。第2章以统一电机理论为基础,建立了各种电机的数学模型,并构建了电力传动系统各个环节的数学模型。第3章为直流传动控制系统,在前两章的基础上,专门分析和讨论了系统的控制原理、结构和运行特性等问题。第4章为交流传动控制系统,包括异步电动机和同步电动机的控制原理、系统结构和运行特性等问题。第5章介绍了电力传动控制系统的设计方法。

作者简介

  汤天浩,分别于1982年和1987年在上海工业大学获学士和硕士学位,1998年在上海大学获博士学位.2005年赴法国中央理工大学(Ecole Centrale deNantes)学习和研究。  现为上海海事大学电力传动与控制研究所所长、教授、博士生导师,上海市教委重点学科“电力电子与电力传动”学科带头人。中法联合伽利略系统与海上安全智能交通研究所副所长,法国中央理工大学和南特大学综合理工学院(Ecole Polytechnique de Nantes)特邀教授,上海大学兼职教授。主要研究方向为:电力传动控制系统,新能源电能变换技术,智能系统与控制等。  2001年当选为IEEE Senior Member,2001-2006年担任国际自动控制联合会IFAC船舶系统专委会委员;中国电源学会常务理事、学术委员会委员、变频电源专业委员会委员、上海电源学会理事长;中国电工技术学会电控装置专业委员会委员;中国自动化学会技术过程故障诊断与安全性专业委员会委员;上海市电子学会常务理事.电源技术专业委会主任。  已主持完成多项国家和省部级科研项目,其中:燃料电池试验船的研发工作填补了国内在新能源船舶研究方面的空白。已在国内外公开发表学术论文100多篇,主编国家十一五规划教材《电机及拖动基础》,自动化专业本科系列教材《电机与拖动基础》。1999年获上海市育才奖。

目录

序一

序二

前言

常用符号表

绪论1

第1章电力传动控制系统的

基本结构与组成3

11电力传动控制系统的基本结构

和共性问题3

111电力传动控制系统的组成与分类3

112电力传动控制系统的共性问题4

12电动机的主要类型与调速方法4

121直流电动机及其调速方法4

122交流电动机及其调速方法6

13电力电子变流器的结构与类型8

131直流输出变换器9

132交流输出变换器14

14电力传动控制系统的检测方法27

141直接检测方法27

142信号处理31

143状态观测和参数估计35

15电力传动控制系统的控制

与分析方法36

151电力传动控制系统的

要求和指标36

152PID控制器38

153先进控制方法40

154系统分析和仿真40

本章小结41

思考题与习题41

第2章电力传动系统的模型43

21直流电动机的模型43

22统一电机理论模型44

221统一电机理论的基本思路44

222第一种原型电机45

223第二种原型电机48

224由统一电机理论建立的

直流电动机模型49

23交流电动机模型51

24坐标变换理论55

241线性变换简介55

242坐标变换的原则及约束56

243Park变换56

25基于统一电机理论的交流

电动机建模60

251异步电动机模型变换60

252同步电动机模型64

26电力电子变流器的建模66

本章小结69

思考题与习题69

第3章直流传动控制系统71

31开环直流调速系统的组成与

主要问题71

311开环直流调速系统的组成71

312开环直流调速系统的主要问题71

313开环系统的静特性计算74

32转速闭环直流调速系统74

321转速闭环直流调速系统的组成74

322转速闭环直流调速系统的

稳态分析75

323反馈控制闭环直流调速系统的

动态分析和设计78

324比例积分控制规律和无静差

调速系统82

33转速、电流双闭环直流调速系统84

331直流电动机起动的要求及

控制策略84

332转速、电流双闭环直流调速系统的

结构85

333转速、电流双闭环直流调速系统的

稳态分析85

334转速、电流双闭环直流调速系统的

动态分析87

335转速和电流两个调节器的作用89

最34直流调速系统的电压与磁场

协调控制90

341直流电动机磁场控制的问题90

342直流电动机的电压与磁场协调

控制策略90

343电压与磁场协调控制的直流调速

系统结构与控制原理92

35直流调速系统的可逆控制93

351可逆控制的主要问题93

352无环流控制的可逆直流

调速系统97

最353有环流控制的可逆直流

调速系统101

36直流调速系统的MATLAB仿真104

本章小结107

思考题与习题108

目录

电力传动控制系统

第4章交流传动控制系统109

41异步电动机的变压控制系统109

411异步电动机在任意旋转坐标系

上的动态等效电路109

412异步电动机的变压控制系统110

413转速反馈闭环控制的异步

电动机变压调速系统112

414变压控制在异步电动机软

起动中的应用113

42异步电动机的变压变频控制系统116

421变压变频调速的控制模式及

其机械特性116

422转速开环恒压频比控制的

调速系统120

423转速闭环恒定子电动势频比

控制的调速系统122

424按转子磁场定向的矢量控制

系统123

425按定子磁链控制的直接转矩

控制系统129

43绕线转子异步电动机的双馈

控制系统132

431绕线转子异步电动机双馈控制的

基本原理和运行模式132

432绕线转子异步电动机的次同步转速

调速——串级调速系统134

433绕线转子异步电动机的超同步转速

调速——双馈调速系统137

44同步电动机控制系统139

441同步电动机在旋转坐标系的动态

等效电路及方程140

442同步电动机按定子磁链定向的矢量

控制调速系统141

443永磁同步电动机按转子位置定向的

矢量控制系统144

444直流无刷同步电动机控制系统146

本章小结149

思考题与习题149

第5章电力传动控制系统的分析

与设计151

51电力传动控制系统的性能指标151

511电力传动控制系统的控制要求151

512电力传动控制系统的稳态

性能指标151

513电力传动控制系统的动态

性能指标152

52电力传动控制系统的设计方法153

521系统设计的基本原理和方法153

522调节器最佳整定设计法155

523基于典型系统的工程

设计方法[1]157

最524数字控制系统的设计方法163

53基于MATLAB的系统仿真方法168

531MATLAB的Simulink仿真

平台168

532电力传动控制系统的MATLAB

仿真举例169

本章小结175

思考题与习题176

参考文献177常用符号表

1痹件和装置用的文字符号

A放大器、调节器,电枢绕组,A相绕组M电动机(总称)ACR电流调节器MA异步电动机A/D模数转换器MD直流电动机AE电动势运算器MS同步电动机AER电动势调节器P/D脉冲数字转换器AFR励磁电流调节器PG脉冲发生器AR反号器PR极性转换器ASR转速调节器R电阻AΨR磁链调节器RP电位器B非电量驳缌勘浠黄鳎珺相绕组S开关器件BQ位置传感器,转子位置检测器SA

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