平面電機(jī)設(shè)計與控制

內(nèi)容概要

　　《平面電機(jī)設(shè)計與控制》系統(tǒng)介紹了平面電機(jī)的理論、設(shè)計和控制方法。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、測量、建模、線性化及仿真分析。第六、七、八章對平面電機(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)辨識及自適應(yīng)控制等高級控制算法對以平面開關(guān)磁阻電機(jī)為被控對象的運動控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真與實驗實現(xiàn)，并針對平面電機(jī)的控制特點，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)計與控制》適合自動控制、電氣工程及相關(guān)學(xué)科的高年級本科生和研究生、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)院自動化系，任副教授，研究生導(dǎo)師。主要研究領(lǐng)域包括運動控制系統(tǒng)、新能源及電力電子技術(shù)。獲一項美國專利，獨著英文專著一部，主持和參與多項國家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金等課題，在國內(nèi)外知名期刊、會議發(fā)表論文30余篇。

書籍目錄

序
前言
主要符號表
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)的測量、建模及仿真
4.1 平面開關(guān)磁阻電機(jī)的磁參數(shù)測量
4.2 直流法和交流法的對比
4.3 磁鏈實驗測量結(jié)果
4.4 零互感測試
4.5 力參數(shù)測量
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 相勵磁方案
5.2 平面開關(guān)磁阻電機(jī)的勵磁規(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
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 實驗結(jié)果
參考文獻(xiàn)
第七章 平面電機(jī)軌跡運行控制
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
8.1 引言
8.2 系統(tǒng)設(shè)計方案
8.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計
8.4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計
8.5 系統(tǒng)實驗
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光柵尺及其使用簡介
附錄D 2磁柵尺及其使用簡介
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辨識的數(shù)據(jù)飽和及解決方法　　從以上系統(tǒng)辨識算法可以看出，如果被控制對象屬于線性定常系統(tǒng)，即模型參數(shù)在整個運行過程中保持不變，則在估計該模型參數(shù)時，可用包括歷史觀測數(shù)據(jù)和最新觀測數(shù)據(jù)在內(nèi)的不斷增長的全部信息進(jìn)行辨識。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，即隨著觀測數(shù)據(jù)的增加，只要通過連續(xù)不斷的遞推估計，模型參數(shù)的估計精度也應(yīng)該不斷提高。　　但是平面電機(jī)在運行時通常會受到外界環(huán)境、內(nèi)部擾動以及模型參數(shù)變化的影響，運行效果將實時發(fā)生改變，即控制系統(tǒng)是時變的。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，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"，是指隨著時間的推移，采集數(shù)據(jù)越來越多，新數(shù)據(jù)提供的信息被舊數(shù)據(jù)所淹沒的現(xiàn)象。對于平面電機(jī)這樣的時變系統(tǒng)來說，發(fā)生數(shù)據(jù)飽和現(xiàn)象時，一方面參數(shù)估計值將逐漸偏離真值，另一方面數(shù)據(jù)飽和將導(dǎo)致參數(shù)估計值不能準(zhǔn)確跟蹤時變參數(shù)的變化?！　×硗?，遞推算法一般是在具有有限字長的數(shù)字控制器（如PC機(jī)、DSP等）上實現(xiàn)的，在每步遞推計算中都存在舍入誤差。數(shù)據(jù)飽和后，也會使新的采樣值不僅對參數(shù)估計起不到改進(jìn)作用，反而還可能使所計算的協(xié)方差陣失去正定性，甚至對稱性，從而造成參數(shù)估計量與真實參數(shù)之間的偏差越來越大?！　♂槍@種情況，采用"遺忘因子法"，即對舊數(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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