●第1章 電機驅動繫統概述 1
1.1 電機驅動繫統的基礎知識 3
1.1.1 總體結構 3
1.1.2 電機負載的特性 3
1.1.3 電機與控制器 5
1.1.4 機械繫統的運動控制 6
1.2 電機驅動繫統組成部分與各章的對應關繫 8
參考文獻 11
第2章 永磁同步電機與同步磁阻電機的基礎知識 13
2.1 電機的種類和基本結構 15
2.1.1 電機的種類 15
2.1.2 定子結構及旋轉磁場 16
2.1.3 轉子結構 22
2.2 轉矩產生原理 25
參考文獻 31
第3章 永磁同步電機與同步磁阻電機的數學模型 33
3.1 坐標變換 35
3.1.1 什麼是坐標變換 35
3.1.2 坐標變換矩陣 36
3.2 靜止坐標繫模型 40
3.2.1 三相靜止坐標繫模型 40
3.2.2 兩相靜止坐標繫（α-β坐標繫）模型 43
3.3 旋轉坐標繫模型 43
3.3.1 d-q坐標繫模型 43
3.3.2 考慮鐵損的d-q坐標繫模型 48
3.3.3 M-T坐標繫模型 49
3.3.4 任意直角坐標繫模型 50
3.4 作為控制對像的基本電機模型 51
3.4.1 d-q坐標繫基本模型 51
3.4.2 本書使用的電機和設備常數 53
3.5 實際電機模型 56
3.5.1 磁飽和與空間諧波的影響 56
3.5.2 電機參數分析實例 60
參考文獻 63
第4章 電流矢量控制方法 65
4.1 電流矢量平面上的特性曲線 67
4.2 電流相位與各種特性 72
4.2.1 電流恆定時的電流相位控制特性 72
4.2.2 轉矩恆定時的電流相位控制特性 76
4.2.3 電流相位控制特性小結 77
4.3 各種電流矢量控制方法 78
4.3.1 優選轉矩/電流控制 78
4.3.2 優選轉矩/磁鏈控制（優選轉矩/感應電壓控制） 80
4.3.3 弱磁控制 83
4.3.4 優選效率控制 85
4.3.5 cosφ=1控制 86
4.4 考慮電流、電壓的控制方法 86
4.4.1 電流矢量 86
4.4.2 電流、電壓下的電流矢量控制 88
4.4.3 優選輸出功率控制 91
4.5 電流矢量控制繫統 97
4.5.1 電流指令值生成方法 97
4.5.2 解耦電流控制 100
4.5.3 電流控制繫統 104
4.5.4 電流矢量控制繫統特性示例 107
4.6 電機參數變化的影響 111
參考文獻 115
第5章 無傳感器控制 117
5.1 無傳感器控制概要 119
5.2 基於感應電壓的無傳感器控制 120
5.2.1 基於感應電壓的位置估計的基礎 120
5.2.2 基於估計d-q坐標繫擴展反電動勢模型的位置和速度估計 123
5.2.3 基於擴展反電動勢模型的位置/速度 124
5.2.4 擴展反電動勢估計方式無傳感器控制 127
5.2.5 擴展反電動勢估計方式中參數誤差的影響 129
5.3 基於凸極性的無傳感器控制 131
5.3.1 基於凸極性的位置估計基礎 131
5.3.2 估計d-q坐標繫的高頻電壓注入方法 132
5.3.3 極性判斷方法 136
5.4 高頻注入式與擴展反電動勢估計式全速域無傳感器控制 137
參考文獻 141
第6章 直接轉矩控制 143
6.1 轉矩和磁鏈控制的原理 145
6.1.1 轉矩控制 145
6.1.2 磁鏈控制 147
6.1.3 控制條件 148
6.2 基本特性曲線 152
6.3 轉矩和磁鏈指令值 156
6.3.1 優選轉矩/電流控制 156
6.3.2 弱磁控制 158
6.3.3 電流極限的轉矩極限 158
6.3.4 優選轉矩/磁鏈控制 158
6.4 DTC繫統的構建 159
6.4.1 電樞磁鏈估計 159
6.4.2 開關表方式 161
6.4.3 參考磁鏈矢量計算方式 165
6.4.4 改善DTC控制特性的方法 173
6.4.5 DTC電機驅動繫統的運轉特性 178
參考文獻 180
第7章 逆變器和傳感器 181
7.1 電壓源型逆變器的基本結構與原理 183
7.1.1 電壓源型三相逆變器的PWM控制 183
7.1.2 提高電壓利用率的調制方式 186
7.2 死區時間的影響與補償 189
7.2.1 死區時間的影響 189
7.2.2 死區時間的補償方法 190
7.3 電機驅動用傳感器 192
7.3.1 機械量傳感器 192
7.3.2 電量傳感器 196
參考文獻 198
第8章 數字控制繫統設計 199
8.1 數字控制繫統的基本結構 201
8.1.1 硬件結構 201
8.1.2 軟件處理和中斷處理 203
8.2 控制繫統的數字化 203
8.3 數字化的注意事項 207
8.3.1 采樣定理 207
8.3.2 量化誤差 208
8.3.3 傳感器誤差補償 210
8.3.4 延遲的影響 210
參考文獻 211
第9章 電機測試繫統及特性測量 213
9.1 測試繫統的結構 215
9.2 初始設置（實驗準備） 218
9.2.1 正轉方向和相序、Z位置的確定 219
9.2.2 電氣繫統常數的測量方法 221
9.2.3 機械繫統常數的測量方法 230
9.2.4 傳感器零點補償 232
9.3 基本特性測量 232
9.3.1 電流相位-轉矩特性 232
9.3.2 速度-轉矩特性、效率圖 232
9.4 損耗分離 234
參考文獻 235

本書著眼於永磁同步電機和同步磁阻電機的高效率、高性能驅動繫統，介紹電機驅動繫統的構建、高性能運轉控制，以及電機特性和控制性能評估。主要內容包括電機驅動繫統的基礎知識，PMSM和SynRM的基本結構和數學模型，電流矢量控制繫統，無傳感器控制繫統，直接轉矩控制，逆變器、傳感器，數字控制繫統，以及實機實驗的準備和特性測量方法等。
本書面向初學者和相關技術人員，適合開發和研究節能電機驅動繫統的科研工作者、技術人員閱讀，也可作為高等院校相關專業師生的參考書。