●前言
第一章緒論1
1.1無刷直流電機發展歷程1
1.2無刷直流電機應用場合4
1.3無刷直流電機研究現狀8
1.3.1無位置傳感器控制技術9
1.3.2轉矩波動抑制研究10
1.3.3無刷直流電機控制器研究12
1.4無刷直流電機發展趨勢15
參考文獻20
第二章無刷直流電機數學模型及特性分析25
2.1無刷直流電機結構類型及驅動方式25
2.1.1無刷直流電機本體結構25
2.1.2功率驅動方式28
2.2無刷直流電機數學模型31
2.2.1微分方程模型31
2.2.2傳遞函數模型37
2.2.3狀態空間模型42
2.3無刷直流電機特性分析44
2.3.1無刷直流電機啟動特性44
2.3.2無刷直流電機穩態運行特性45
2.3.3無刷直流電機動態性能分析48
2.3.4無刷直流電機換相暫態分析53
參考文獻56
第三章無刷直流電機速度控制繫統57
3.1無刷直流電機雙閉環調速57
3.1.1PID調速原理57
3.1.2控制器設計59
3.2無刷直流電機速度智能控制技術62
3.2.1模糊控制62
3.2.2神經網絡控制67
3.2.3遺傳算法優化控制73
3.2.4滑模變結構控制79
3.2.5灰色控制84
3.2.6其他智能調速方法88
3.3電機參數對動態響應和調速範圍的影響89
3.3.1電阻參數90
3.3.2電感參數90
3.3.3轉動慣量參數92
參考文獻92
第四章無刷直流電機換相轉矩波動分析與抑制95
4.1分時換相策略抑制轉矩波動95
4.1.1換相轉矩波動分析95
4.1.2分時換相策略分析102
4.1.3*佳分時換相策略的研究106
4.2基於自抗擾技術的換相轉矩波動抑制108
4.2.1抑制轉矩波動的自抗擾策略108
4.2.2實驗結果111
4.3基於BP神經網絡的換相轉矩波動抑制113
4.3.1BP神經網絡113
4.3.2自校正調節器115
4.3.3實驗結果116
4.4基於模糊小生境遺傳算法的電機優化設計與轉矩波動抑制118
4.4.1反電勢波形平頂寬度的計算118
4.4.2模糊小生境遺傳算法121
4.4.3無刷直流電機優化設計123
參考文獻126
第五章無刷直流電機的無位置傳感器控制127
5.1轉子位置間接檢測法127
5.1.1反電勢法127
5.1.2磁鏈法136
5.1.3電感法136
5.1.4人工智能法138
5.2無位置傳感器控制138
5.2.1基於擾動觀測器的無位置傳感器控制138
5.2.2基於Kalman濾波的無位置傳感器控制144
5.2.3基於滑模觀測器的無位置傳感器控制148
5.2.4基於小波網絡的無位置傳感器控制151
5.3無位置傳感器控制下的啟動156
5.3.1靜止狀態下轉子初始位置的確定156
5.3.2無位置傳感器下的啟動方法157
參考文獻161
第六章無刷直流電機控制繫統仿真163
6.1無刷直流電機S函數仿真163
6.2無刷直流電機圖形化仿真170
6.2.1無刷直流電機雙閉環調速繫統仿真171
6.2.2無刷直流電機相電流超前導通運行仿真177
參考文獻180
第七章無刷直流電機控制繫統實現182
7.1繫統主電路182
7.2驅動電路185
7.2.1MOSFET驅動電路185
7.2.2IGBT驅動電路187
7.2.3智能功率模塊188
7.3轉子位置信號檢測電路190
7.4微處理器控制電路191
7.4.1微處理器選型191
7.4.2單片機控制電路192
7.4.3DSP控制電路196
7.5保護電路199
7.5.1過壓保護電路199
7.5.2過流保護電路200
7.5.3邏輯保護電路201
7.5.4其他保護電路202
7.6無位置傳感器控制電路204
7.6.1電壓檢測電路204
7.6.2濾波移相電路206
7.6.3電流檢測電路207
7.7無刷直流電機控制專用集成電路209
7.7.1MC33033集成電路的應用209
7.7.2TB6537P集成電路的應用212
7.8繫統軟件設計215
7.8.1帶位置傳感器無刷直流電機軟件設計215
7.8.2無位置傳感器無刷直流電機軟件設計217
7.8.3軟件可靠性設計218
7.9硬件繫統電磁兼容性設計219
7.9.1強電部分電磁兼容性設計220
7.9.2弱電部分電磁兼容性設計220
參考文獻222
第八章無刷直流電機控制繫統應用實例223
8.1電梯門機繫統223
8.1.1電梯門機繫統介紹223
8.1.2電梯門機繫統技術要求225
8.1.3電梯門機控制繫統硬件設計227
8.1.4電梯門機控制繫統軟件設計229
8.2電梯曳引機繫統231
8.2.1電梯曳引機繫統介紹231
8.2.2無刷直流電機無齒輪電梯曳引機的特點233
8.2.3電梯曳引機的技術要求233
8.2.4電梯曳引機控制繫統硬件設計234
8.2.5電梯曳引機控制繫統軟件設計235
8.3無刷直流電機在變頻空調中的應用236
8.4無刷直流電機在電動汽車中的應用238
8.5無刷直流電機在電動自行車中的應用239
8.6無刷直流電機在其他領域的應用240
8.6.1在風機、水泵上的應用240
8.6.2在洗衣機上的應用240
8.6.3在醫療器械上的應用241
參考文獻241

本書內容主要涵蓋無刷直流電機原理分析及其控制繫統的設計與應用，並對無刷直流電機速度控制、轉矩波動抑制和無位置傳感器控制等關鍵技術問題進行了詳細論述。全書力求貫徹理論與實際相結合的原則，既闡明無刷直流電機控制繫統的基本概念和基本原理，又給出其設計與分析的具體過程，並反映其新技術、新成就和實際應用動態。本書可供從事無刷直流電機控制繫統設計與開發的相關人員參考，既適合作為具有電機學、自動控制、電機控制、單片機、DSP等基礎知識的高等學校本科生、研究生的參考教材，也可以作為相關工程技術人員的參考書。