本書以三電平雙PWM變頻器驅動三相異步電動機的控制繫統為研究對像，重點對變頻器繫統啟動衝擊電流抑制、中點電位平衡、死區補償、無速度傳感器速度估算繫統、電機參數辨識等關鍵技術進行繫統而深入的研究。

●第1 章  緒論0011.1  研究背景及意義 001    1.2  三電平雙PWM 變頻器關鍵技術的發展及現狀 003    1.2.1  PWM 變換器調制方法 006    1.2.2  PWM 變換器中點電位平衡技術 007    1.2.3  PWM 變換器死區補償技術 009    1.2.4  無速度傳感器技術 011    1.2.5  電機參數辨識技術 013    1.3  主要研究內容 015    第2 章  三電平雙PWM 變頻器拓撲結構及工作原理0192.1  三電平雙PWM 變頻器主電路的拓撲結構 019    2.2  三電平雙PWM 變頻器工作原理及數學模型 021    2.2.1  整流器的工作原理 021    2.2.2  坐標繫及其變換 022    2.2.3  整流器的數學模型 024    2.2.4  三相異步電動機的數學模型 027    2.3  三電平雙PWM 變頻器控制繫統 029    2.3.1  基於電網電壓定向的三電平PWM 整流器矢量控制   029    2.3.2  基於轉子磁場定向的三相異步電動機矢量控制   031    2.4  本章小結 034    第3 章  混合式中點電位平衡算法和三閉環動態死區補償策略研究0353.1  概述 035    3.2  基於模糊優化的混合中點電位平衡算法 036    3.2.1  中點電位偏移原理 036    3.2.2  三電平SVPWM 分解為兩電平SVPWM 的簡化算法   038    3.2.3  基於模糊優化的混合中點電位平衡算法 040    3.3  三閉環動態死區補償策略 046    3.3.1  傳統無死區補償算法原理 046    3.3.2  三閉環動態死區補償策略 049    3.4  仿真與實驗研究 051    3.4.1  仿真與分析 051    3.4.2  實驗與分析 054    3.5  本章小結 058    第4 章  電壓平方外環和電流模型預測控制內環的雙閉環控制策略0604.1  概述 060    4.2  基於電壓平方反饋外環及負載電流和無功電流前饋補償的衝擊電流抑制策略 061    4.2.1  啟動衝擊電流分析 062    4.2.2  啟動電流抑制策略 064    4.3  改善電流環響應速度的模型預測控制策略 066    4.3.1  電流環動態性能分析 066    4.3.2  基於一階差分方程的模型預測控制策略 067    4.4  仿真及實驗研究 069    4.5  本章小結 074    第5 章  基於全階狀態觀測器的速度估算繫統研究0755.1  全階狀態觀測器的基本原理 076    5.1.1  全階狀態觀測器的數學模型及速度估算原理 076    5.1.2  全階狀態觀測器的轉速反饋自適應率 078    5.1.3  反饋增益矩陣對觀測器的穩定性影響分析 079    5.2  全階狀態觀測器的改進型離散化方法研究 085    5.3  基於給定部分種群的粒子群算法的全階狀態觀測器反饋自適應率參數優化 088    5.3.1  全階狀態觀測器速度估算控制繫統分析 089    5.3.2  全階狀態觀測器反饋自適應率參數的設計準則   089    5.3.3  自適應率參數優化 091    5.4  仿真與實驗分析 095    5.4.1  仿真與分析 095    5.4.2  實驗與分析 096    5.5  本章小結 098      第6 章  基於三級低通濾波器濾波的最小二乘法電機參數辨識1006.1  概述 100    6.2  電機參數對控制繫統的影響分析 101    6.2.1  電機參數對控制繫統影響的理論分析 101    6.2.2  仿真與分析 103    6.3  基於三級低通濾波器濾波的最小二乘法的電機參數辨識 106    6.3.1  遺忘因子遞推最小二乘法原理 107    6.3.2  三相異步電動機的最小二乘法簡化模型 107    6.3.3  基於三級低通濾波器的采樣信號濾波 109    6.3.4  仿真與分析 115    6.4  本章小結 117      第7 章  三電平雙PWM 變頻器樣機開發與實驗1187.1  概述 118    7.2  三電平雙PWM 變頻器主電路參數設計 119    7.2.1  直流母線電壓的設計 120    7.2.2  交流側進線電感的設計 121    7.2.3  直流側電容的設計 123    7.2.4  開關器件參數選取 125    7.2.5  預充電電阻參數選取 125    7.3  變頻器小功率實驗樣機的硬件設計 126    7.3.1  整流器部分硬件設計 128    7.3.2  逆變器部分硬件設計 131    7.4  變頻器控制繫統軟件設計 135    7.4.1  整流器軟件設計 135    7.4.2  逆變器軟件設計 138    7.5  小功率樣機實驗 139    7.5.1  整流器部分實驗 139    7.5.2  低頻下全階狀態觀測器實驗 142    7.5.3  聯機實驗 145    7.6  大功率樣機實驗 148    7.6.1  大功率實驗機組 148    7.6.2  大功率樣機實驗結果及分析 150    7.7  本章小結 155      第8 章  本書總結157參考文獻161

三電平拓撲結構的雙PWM變頻器，不僅可實現“綠色”電能變換，還可實現交流異步電機的四像限運行。因此，這種結構的變頻器越來越多地進入生產領域。本書以三電平雙PWM變頻器驅動三相異步電動機的控制繫統為研究對像，重點對變頻器繫統啟動衝擊電流抑制、中點電位平衡、死區補償、無速度傳感器速度估算繫統、電機參數辨識等關鍵技術進行繫統而深入的闡述。本書所提出的理論均在實際得到了驗證並加以應用，內容具有較高的科研及工程指導價值，非常適合電力電子領域的科研技術人員參考學習。

瀋鳳龍 著 著

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