平面電機(jī)設(shè)計(jì)與控制

內(nèi)容概要

　　《平面電機(jī)設(shè)計(jì)與控制》系統(tǒng)介紹了平面電機(jī)的理論、設(shè)計(jì)和控制方法。全書分為八章。第一章介紹了平面電機(jī)的概念及其應(yīng)用背景。第二章介紹了平面電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀。第三章介紹了能量轉(zhuǎn)換基本理論及與平面電機(jī)相關(guān)的知識(shí)體系。第四、五章詳細(xì)系統(tǒng)地介紹了基于開關(guān)磁阻原理平面電機(jī)的設(shè)計(jì)、測(cè)量、建模、線性化及仿真分析。第六、七、八章對(duì)平面電機(jī)的速度、軌跡位置控制進(jìn)行闡述，分別采用PID、自抗擾、系統(tǒng)辨識(shí)及自適應(yīng)控制等高級(jí)控制算法對(duì)以平面開關(guān)磁阻電機(jī)為被控對(duì)象的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真與實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)，并針對(duì)平面電機(jī)的控制特點(diǎn)，構(gòu)建基于一枚DSP芯片的二維位置控制系統(tǒng)。
　　《平面電機(jī)設(shè)計(jì)與控制》適合自動(dòng)控制、電氣工程及相關(guān)學(xué)科的高年級(jí)本科生和研究生、科研人員參考閱讀，也可供從事電機(jī)設(shè)計(jì)與控制工作的工業(yè)界科技人員、科技管理人員參考。

作者簡(jiǎn)介

　　潘劍飛，畢業(yè)于香港理工大學(xué)電機(jī)工程學(xué)系，獲博士學(xué)位，現(xiàn)工作于深圳大學(xué)機(jī)電與控制工程學(xué)院自動(dòng)化系，任副教授，研究生導(dǎo)師。主要研究領(lǐng)域包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、新能源及電力電子技術(shù)。獲一項(xiàng)美國(guó)專利，獨(dú)著英文專著一部，主持和參與多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金等課題，在國(guó)內(nèi)外知名期刊、會(huì)議發(fā)表論文30余篇。

書籍目錄

序
前言
主要符號(hào)表
第一章 緒論
參考文獻(xiàn)
第二章 平面電機(jī)的發(fā)展
2.1 直線、平面電機(jī)的結(jié)構(gòu)及與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的差別
2.2 平面步進(jìn)電機(jī)
2.3 平面感應(yīng)電機(jī)
2.4 平面永磁電機(jī)
2.5 平面開關(guān)磁阻電機(jī)
2.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 平面電機(jī)的理論基礎(chǔ)
3.1 平面電機(jī)的分析方法
3.2 平面電機(jī)的電磁學(xué)方程
參考文獻(xiàn)
第四章 平面電機(jī)的測(cè)量、建模及仿真
4.1 平面開關(guān)磁阻電機(jī)的磁參數(shù)測(cè)量
4.2 直流法和交流法的對(duì)比
4.3 磁鏈實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果
4.4 零互感測(cè)試
4.5 力參數(shù)測(cè)量
4.6 平面電機(jī)的建模
4.7 平面開關(guān)磁阻電機(jī)的建模
4.8 平面開關(guān)磁阻電機(jī)的動(dòng)態(tài)模型
參考文獻(xiàn)
第五章 平面電機(jī)的線性化
5.1 相勵(lì)磁方案
5.2 平面開關(guān)磁阻電機(jī)的勵(lì)磁規(guī)則
5.3 平面開關(guān)磁阻電機(jī)的線性化
5.4 電流控制器
參考文獻(xiàn)
第六章 平面電機(jī)的速度控制
6.1 平面電機(jī)伺服控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
6.2 控制方法回顧
6.3 PID控制器的缺點(diǎn)
6.4 自抗擾控制器
6.5 速度控制器的搭建
6.6 仿真結(jié)果
6.7 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
參考文獻(xiàn)
第七章 平面電機(jī)軌跡運(yùn)行控制
7.1 平面開關(guān)磁阻電機(jī)位置控制器
7.2 雙環(huán)位置控制器
7.3 平面開關(guān)磁阻電機(jī)的自校正調(diào)節(jié)方法
參考文獻(xiàn)
第八章 基于DSP的平面電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.1 引言
8.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
8.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
8.4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
8.5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
8.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄A 電機(jī)指標(biāo)參數(shù)
附錄B dSPACEDS1104控制系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
參考文獻(xiàn)
附錄C 平面開關(guān)磁阻電機(jī)磁性材料的磁化曲線
附錄D 1光柵尺及其使用簡(jiǎn)介
附錄D 2磁柵尺及其使用簡(jiǎn)介
參考文獻(xiàn)
附錄E 電磁學(xué)基本理論回顧

章節(jié)摘錄

　　7.3.4辨識(shí)的數(shù)據(jù)飽和及解決方法　　從以上系統(tǒng)辨識(shí)算法可以看出，如果被控制對(duì)象屬于線性定常系統(tǒng)，即模型參數(shù)在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中保持不變，則在估計(jì)該模型參數(shù)時(shí)，可用包括歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)和最新觀測(cè)數(shù)據(jù)在內(nèi)的不斷增長(zhǎng)的全部信息進(jìn)行辨識(shí)。在這種情況下，歷史數(shù)據(jù)和最新數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)可信度上等同，即隨著觀測(cè)數(shù)據(jù)的增加，只要通過(guò)連續(xù)不斷的遞推估計(jì)，模型參數(shù)的估計(jì)精度也應(yīng)該不斷提高?！　〉瞧矫骐姍C(jī)在運(yùn)行時(shí)通常會(huì)受到外界環(huán)境、內(nèi)部擾動(dòng)以及模型參數(shù)變化的影響，運(yùn)行效果將實(shí)時(shí)發(fā)生改變，即控制系統(tǒng)是時(shí)變的。如果將新舊數(shù)據(jù)都賦予同樣的可信度，隨著數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)，遞推最小二乘法將出現(xiàn)"數(shù)據(jù)飽和"現(xiàn)象。所謂"數(shù)據(jù)飽和"，是指隨著時(shí)間的推移，采集數(shù)據(jù)越來(lái)越多，新數(shù)據(jù)提供的信息被舊數(shù)據(jù)所淹沒(méi)的現(xiàn)象。對(duì)于平面電機(jī)這樣的時(shí)變系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，發(fā)生數(shù)據(jù)飽和現(xiàn)象時(shí)，一方面參數(shù)估計(jì)值將逐漸偏離真值，另一方面數(shù)據(jù)飽和將導(dǎo)致參數(shù)估計(jì)值不能準(zhǔn)確跟蹤時(shí)變參數(shù)的變化?！　×硗猓f推算法一般是在具有有限字長(zhǎng)的數(shù)字控制器（如PC機(jī)、DSP等）上實(shí)現(xiàn)的，在每步遞推計(jì)算中都存在舍入誤差。數(shù)據(jù)飽和后，也會(huì)使新的采樣值不僅對(duì)參數(shù)估計(jì)起不到改進(jìn)作用，反而還可能使所計(jì)算的協(xié)方差陣失去正定性，甚至對(duì)稱性，從而造成參數(shù)估計(jì)量與真實(shí)參數(shù)之間的偏差越來(lái)越大?！　♂槍?duì)這種情況，采用"遺忘因子法"，即對(duì)舊數(shù)據(jù)加上遺忘因子，應(yīng)用一種加權(quán)方式使舊數(shù)據(jù)的作用逐漸衰減。

圖書封面

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