Recent Developments of Electrical Drives pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer Verlag

作者:Wiak, S. (EDT)/ Dems, M. (EDT)/ Komeza, K. (EDT)

出品人:

页数:476

译者:

出版时间:2006-9

价格:$ 213.57

装帧:HRD

isbn号码:9781402045349

丛书系列:

图书标签:

电气驱动
电力电子
电机控制
驱动技术
工业自动化
可再生能源
能量转换
现代驱动
电机学
控制系统

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到本本书屋

onlinetoolsland.com

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

This book presents papers covering a wide spectrum of theory and practice, deeply rooted in engineering problems at a high practical and theoretical level. The contents explore theory, control systems and applications, the heart of the matter in electrical drives.

现代工业驱动系统：从理论基石到智能前沿本书旨在全面、深入地探讨现代工业驱动系统的演进历程、核心理论、关键技术及其在未来工业自动化中的应用前景。本书内容聚焦于驱动系统设计、控制算法、电力电子器件集成以及系统级性能优化的前沿进展，旨在为工程师、研究人员和高级技术学生提供一个结构化且具有实践指导意义的知识体系。第一部分：驱动系统基础理论与演化轨迹本部分将从基础物理原理出发，构建起理解复杂驱动系统的理论框架。第一章：电机驱动系统概论与历史脉络本章首先界定了现代电气驱动系统的范畴，区分了传统的机械传动与现代电力驱动的本质差异。重点阐述了驱动系统在能源效率、响应速度和控制精度方面带来的革命性提升。历史回顾将深入分析从早期的直流电机调速到现代交流变频驱动（AC Drives）的发展轨迹，识别出驱动技术变革的关键节点，例如可关断晶闸管（GTO）到绝缘栅双极晶体管（IGBT）的迭代，以及永磁同步电机（PMSM）的兴起对系统架构的影响。第二章：电机模型化与参数辨识驱动系统的性能高度依赖于对驱动电机的精确数学建模。本章详细介绍了不同类型电机（包括三相异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等）的基频模型、瞬态模型以及在 dq 坐标系下的解耦模型。重点讨论了电机参数（如电阻、电感、转动惯量）的在线和离线辨识方法。内容涵盖了基于小信号注入的辨识技术、扩展卡尔曼滤波（EKF）在参数估计中的应用，以及如何处理模型不确定性对控制性能的影响。第三章：电力电子变换器：驱动的心脏本章专注于驱动系统的核心——电力电子变换器。内容覆盖了电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI）的基本拓扑结构、调制技术（如正弦脉宽调制SPWM、矢量脉宽调制SVPWM）。深入剖析了高功率密度、高开关频率对器件选择（SiC、GaN等新型半导体材料的应用）和热管理提出的新挑战。讨论了双有源桥（DAB）变换器在需要高效率能量缓冲或实现双向能量流动的应用中的优势。第二部分：高级控制策略与性能优化本部分是本书的核心，聚焦于提升驱动系统的动态响应、鲁棒性和精度的高级控制算法。第四章：磁场定向控制（FOC）的深度解析 FOC是现代交流驱动控制的基石。本章不再停留在基础的FOC结构，而是深入探讨其在不同应用场景下的优化。内容包括：基于观测器的转子磁场定向（MTPA/MTPV策略）、弱磁控制（Field Weakening）的精确边界计算及其在宽调速范围内的实施细节。此外，详细分析了FOC中电流环、速度环的经典PID设计方法、以及如何利用高性能数字信号处理器（DSP）实现亚微秒级的电流环控制。第五章：直接转矩控制（DTC）及其演进 DTC以其快速的动态响应著称。本章系统梳理了经典开关扇区法的局限性，重点介绍基于模型预测的直接转矩控制（MPC-DTC）。MPC方法如何通过离散时间模型预测下一周期的系统状态，并基于成本函数选择最优开关动作，从而实现对磁链和转矩的快速、精确控制。讨论了MPC在处理开关频率非恒定时所带来的优势与挑战。第六章：无传感器控制技术的研究前沿为了降低成本和提高可靠性，无传感器（Sensorless）控制是当前研究的热点。本章全面评估了各种无传感器技术：基于观测器的方法（如滑模观测器SMO、Luenberger观测器）的鲁棒性分析；基于信号注入的方法（如高频注入法）在低速和零速下的性能提升；以及基于状态估计器（如EKF、无迹卡尔曼滤波UKF）的参数估计与状态重构。针对永磁同步电机，重点讨论了如何解决零速附近弱磁场区域的位置估计难题。第七章：鲁棒控制与抗扰动设计工业现场环境复杂，驱动系统必须具备对负载波动、电机参数漂移和电网扰动的鲁棒性。本章引入了先进的鲁棒控制理论，包括 $H_{infty}$ 控制、滑模变结构控制（SMC）及其在消除外部扰动和模型不确定性方面的应用。详细阐述了自适应控制和自整定技术如何动态调整控制器增益，以应对运行工况的持续变化。第三部分：系统集成、应用与未来趋势本部分关注驱动系统在实际工程中的集成、可靠性问题以及面向工业4.0的智能化发展方向。第八章：驱动系统集成与热管理功率密度提升使得散热成为制约系统性能的关键因素。本章探讨了先进的冷却技术，包括液冷（直接或间接）方案在模块化驱动器中的应用。讨论了集成化设计（如将驱动器、电机、传感器集成于一体的“智能执行器”）的优势，以及如何通过有限元分析（FEA）优化散热路径和器件布局，确保系统在极端温度下的长期可靠性。第九章：驱动系统在特定工业场景的应用本章通过案例研究的方式，展示了驱动技术在特定高精度、高动态要求的工业领域的应用。内容包括：伺服驱动在精密机床中的应用：探讨超精密定位、刚度控制的实现。高压变频驱动在冶金和矿山设备的能效优化。轨道交通牵引驱动系统的冗余设计与安全标准。机器人关节驱动器的轻量化与高扭矩密度设计。第十章：面向工业4.0的智能驱动系统未来的驱动系统将是高度互联和智能化的。本章展望了驱动技术的发展方向：基于机器学习的预测性维护：如何利用运行数据（电流谐波、温度波动、转矩脉动）训练模型，提前预测故障模式和剩余使用寿命（RUL）。集成状态估计与优化：将诊断、控制与优化算法深度融合，实现驱动器的自学习和自适应运行。网络化控制与安全：讨论基于实时以太网（如EtherCAT, Profinet IRT）的分布式驱动控制架构，以及保障驱动系统通信安全的重要性。全书结构严谨，理论阐述深入浅出，辅以大量的工程实例和仿真验证结果，致力于构建一个面向下一代工业自动化需求的驱动技术知识平台。