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內(nèi)容簡介

　　本書從“電機本體—控制策略—系統(tǒng)級優(yōu)化”三個維度，開展了全面深入的研究和探索，成功構(gòu)建了一套適用于直線感應電機系統(tǒng)的理論分析體系。針對直線感應電機“模型精度偏低、控制效果欠佳、系統(tǒng)優(yōu)化困難”等相關(guān)技術(shù)瓶頸及難題，本書在直線感應電機的時間諧波等效電路、電機系統(tǒng)損耗模型、電機系統(tǒng)小損耗控制、多參數(shù)并行辨識策略、系統(tǒng)級多層次優(yōu)化等方面開展了大量研究，取得了系列原創(chuàng)性成果，相關(guān)工作具有十分重要的理論分析及工程實踐意義。本書可供電氣工程、控制工程、機械工程等相關(guān)行業(yè)科研技術(shù)人員，以及高等院校電機、電氣傳動、電力電子等專業(yè)的教師和學生參考。

作者簡介

　　徐偉，華中科技大學教授，博士生導師。入選IET Fellow、IEEE高級會員、國家級高層次青年人才、湖北省百人計劃特聘專家、湖北省百名專利發(fā)明領(lǐng)軍人才。研究方向為電機設計、控制及系統(tǒng)集成應用，在直線感應電機系統(tǒng)穩(wěn)動態(tài)等效模型、多參數(shù)辨識、效率和推力提升、系統(tǒng)級優(yōu)化等方向獲得系列原創(chuàng)。研究團隊為“華中科技大學能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)研究組”（http：//machinececs.seee.hust.edu.cn/），和中車、徐工、蘭州電機、東風汽車等多家重點行業(yè)權(quán)威企業(yè)開展深入合作。擔任IEEE IES 武漢分部主席、2021年國際直線電機大會（LDIA）主席、2023年國際模型預測大會（PRECEDE）主席、IEEE TIE等期刊（副）編輯、國際直線電機大會指導委員（ISC Member）。主持國家重點研發(fā)計劃（金磚國合）、國家自然科學基金、湖北省重大項目和湖北省科技支撐、四川省重大研發(fā)、淄博市創(chuàng)新發(fā)展重點、佛山市科技創(chuàng)新團隊、深圳國合重點項目、徐工重大項目等。帶領(lǐng)團隊研發(fā)多個電機系統(tǒng)樣機及產(chǎn)品，通過權(quán)威部門科學技術(shù)評價5次，在城軌交通、電動汽車、鋼鐵冶煉、石油開采等行業(yè)得到應用。發(fā)表高水平期刊論文190余篇（IEEE匯刊論文150余篇，其中熱點論文1篇，高被引論文2篇），出版中英文著作8部（以第一作者身份，2019年在Springer出版《Advanced Linear Machines and Drive Systems》，2023年在CRC出版《Permanent Magnet Synchronous Machines and Drives： Flux Weakening Advanced Control Techniques》等）。以第一發(fā)明人身份，獲授權(quán)美國發(fā)明專利4項，授權(quán)中國發(fā)明專利71項（10余項得到應用及許可轉(zhuǎn)化）、省部級獎4次、國家發(fā)改委節(jié)能產(chǎn)品目錄1次、國際學術(shù)研究Fellowship 3次、國際期刊或會議最佳論文獎16次。相關(guān)成果Google Scholar引用率8000余次（H指數(shù)44），（2020~2023）連續(xù)3年入選Stanford大學“世界2%科學家榜單”。

圖書目錄

目錄
Contents
序言
前言
第1章概述/
1.1研究背景及意義/
1.2直線感應電機等效分析模型研究概述/
1.2.1路的方法/
1.2.2場的方法/
1.2.3場路結(jié)合法/
1.2.4等效模型研究難點/
1.3直線感應電機控制方法研究概述/
1.3.1傳統(tǒng)控制策略/
1.3.2最小損耗控制/
1.3.3模型預測控制/
1.3.4無速度傳感器控制/
1.3.5參數(shù)辨識及牽引性能提升/
1.4直線感應電機多目標優(yōu)化研究概述/
1.4.1優(yōu)化建模/
1.4.2降維求解/
1.5本書主要研究內(nèi)容/
第2章直線感應電機等效電路/
2.1引言/
2.2繞組函數(shù)理論及分析/
2.2.1電機結(jié)構(gòu)/
2.2.2繞組函數(shù)/
2.3繞組函數(shù)等效電路/
2.3.1電感計算/
2.3.2速度電壓校正系數(shù)/
2.3.3電壓和磁鏈方程/
2.3.4特性變量/
2.3.5等效電路推導/
2.4諧波成分及分析/
2.4.1空間諧波/
2.4.2時間諧波/
2.4.3總諧波/
2.5時間諧波等效電路/
2.5.1修正系數(shù)/
2.5.2等效電路/
2.6小結(jié)/
第3章直線感應電機最小損耗建模分析/
3.1引言/
3.2電機損耗模型/
3.2.1數(shù)學模型/
3.2.2損耗模型/
3.3直線感應電機系統(tǒng)損耗模型/
3.3.1考慮逆變器的電機損耗模型/
3.3.2考慮時間諧波的電機損耗模型/
3.4直線感應電機最小損耗控制/
3.4.1控制算法/
3.4.2仿真結(jié)果/
3.4.3實驗結(jié)果/
3.5直線感應電機系統(tǒng)最小損耗控制/
3.5.1考慮逆變器損耗的最小損耗控制/
3.5.2考慮時間諧波影響的最小損耗控制/
3.5.3仿真結(jié)果/
3.5.4實驗結(jié)果/
3.6小結(jié)/
第4章直線感應電機模型預測電流控制/
4.1引言/
4.2傳統(tǒng)模型預測電流控制/
4.2.1電流預測模型/
4.2.2傳統(tǒng)單矢量模型預測電流控制/
4.3基于不同調(diào)制策略的模型預測電流控制/
4.3.1單矢量模型預測電流控制/
4.3.2雙矢量模型預測電流控制/
4.3.3三矢量模型預測電流控制/
4.3.4實驗結(jié)果/
4.4多步長連續(xù)集模型預測電流控制/
4.4.1多步長連續(xù)集模型預測控制算法/
4.4.2含約束條件的簡化求解/
4.4.3實驗結(jié)果/
4.5多步長有限集模型預測電流控制/
4.5.1預測步長為2的情況/
4.5.2預測步長為N的一般情況/
4.5.3實驗結(jié)果/
4.6小結(jié)/
第5章直線感應電機模型預測推力控制/
5.1引言/
5.2傳統(tǒng)模型預測推力控制/
5.3無權(quán)重系數(shù)模型預測推力控制/
5.3.1初級磁鏈約束法/
5.3.2統(tǒng)一量綱法/
5.3.3實驗結(jié)果/
5.4任意雙矢量模型預測推力控制/
5.4.1最優(yōu)電壓矢量組合簡化搜索方法/
5.4.2含電流約束條件的簡化求解方法/
5.4.3實驗結(jié)果/
5.5基于參考初級磁鏈矢量的模型預測推力控制/
5.5.1基于MTPA的模型預測推力控制/
5.5.2參考初級磁鏈矢量推導/
5.5.3實驗結(jié)果/
5.6小結(jié)/
第6章直線感應電機無速度傳感器控制/
6.1引言/
6.2基于全階觀測器的速度估計方法/
6.2.1全階狀態(tài)觀測器/
6.2.2全階自適應速度觀測器/
6.3基于擴展全階狀態(tài)觀測器的速度估計方法/
6.3.1擴展狀態(tài)觀測器/
6.3.2擴展全階自適應速度觀測器/
6.4全解耦二自由度無速度傳感器控制/
6.4.1速度控制器與觀測器對動態(tài)性能的影響/
6.4.2全解耦二自由度控制器設計/
6.4.3仿真及實驗結(jié)果/
6.5無速度傳感器控制穩(wěn)定性研究/
6.5.1穩(wěn)定性與阻尼特性分析/
6.5.2自適應參數(shù)設計/
6.5.3仿真及實驗結(jié)果/
6.6小結(jié)/
第7章直線感應電機參數(shù)辨識/
7.1引言/
7.2電機參數(shù)機理分析/
7.2.1參數(shù)變化機制分析/
7.2.2控制系統(tǒng)參數(shù)需求分析/
7.3低復雜度在線參數(shù)辨識/
7.3.1單參數(shù)在線辨識/
7.3.2雙參數(shù)在線辨識/
7.3.3仿真及實驗結(jié)果/
7.4低開關(guān)頻率下在線參數(shù)辨識/
7.4.1低開關(guān)頻率下辨識特性對比/
7.4.2參數(shù)敏感性與諧波抑制策略/
7.4.3仿真及實驗結(jié)果/
7.5帶參數(shù)辨識補償?shù)臒o速度傳感器控制/
7.5.1全階觀測器參數(shù)敏感性分析/
7.5.2勵磁電感與速度并行辨識/
7.5.3仿真及實驗結(jié)果/
7.6小結(jié)/
第8章直線感應電機多目標優(yōu)化/
8.1引言/
8.2參數(shù)敏感性分析/
8.3直線感應電機多層次優(yōu)化模型/
8.3.1正交實驗表/
8.3.2相關(guān)性分析/
8.3.3優(yōu)化模型/
8.4多層次優(yōu)化/
8.4.1直線感應電機優(yōu)化模型及結(jié)果/
8.4.2優(yōu)化方案驗證/
8.5直線感應電機系統(tǒng)級優(yōu)化/
8.5.1優(yōu)化模型/
8.5.2仿真及實驗結(jié)果/
8.6小結(jié)/
第9章總結(jié)與展望/
9.1全書總結(jié)/
9.2展望/
參考文獻/
附錄/
附錄A/
附錄B/
附錄C/