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国际电气工程先进技术译丛 功率变换器和电气传动的预测控制
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- 类 别：电力电气
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资料介绍
国际电气工程先进技术译丛 功率变换器和电气传动的预测控制
作者：（智）罗德里格斯，（智）科特斯 著
出版时间：2015年版
丛编项： 国际电气工程先进技术译丛
内容简介
在半导体变流技术、电气传动与电机拖动领域应用预测控制理论等智能控制理论与方法，是对该领域中传统控制技术手段与方法的巨大变革，代表了这一领域今后控制理论与技术应用的一个发展方向。《功率变换器和电气传动的预测控制》详细介绍了预测控制理论在电力电子与电气传动领域的最新理论发展与技术应用情况，既全面详细地介绍了此领域基本的理论，同时也包含了较多使用MATLAB编写的应用示例。《功率变换器和电气传动的预测控制》适合许多类型的读者，特别是工作在电气工程领域并对预测控制理论有一定了解的读者群，包括从事电力电子与电气传动的研究人员、工程技术人员、研究生和高年级本科生。
目录
译者序
原书序
原书前言
原书致谢
第一部分绪论
第1章绪论
1.1功率变换器和传动装置的应用
1.2功率变换器的类型
1.2.1通用传动系统
1.2.2功率变换器的分类
1.3功率变换器和传动装置的控制
1.3.1早期的功率变换器控制
1.3.2目前的功率变换器控制
1.3.3控制要求和面临的挑战
1.3.4数字控制平台
1.4预测控制技术特别适用于电力电子领域的原因
1.5本书内容
参考文献
第2章功率变换器和传动装置的传统控制方法
2.1传统电流控制方法
2.1.1滞环电流控制
2.1.2基于脉宽调制或空间矢量调制的线性控制
2.2传统电气传动装置控制方法
2.2.1磁场定向控制
2.2.2直接转矩控制
2.3总结
参考文献
第3章模型预测控制
3.1功率变换器和传动装置的预测控制方法
3.2模型预测控制的基本原理
3.3电力电子和传动装置的模型预测控制
3.3.1控制器设计
3.3.2实现
3.3.3通用控制方案
3.4总结
参考文献
第二部分应用于功率变换器的模型预测控制
第4章三相逆变器的预测控制
4.1引言
4.2预测电流控制
4.3代价函数
4.4变换器模型
4.5负载模型
4.6预测的离散时间模型
4.7工作原理
4.8预测控制策略实施
4.9与传统控制策略进行比较
4.10总结
参考文献
第5章三相三电平中性点钳位逆变器的预测控制
5.1引言
5.2系统建模
5.3应用脉宽调制的线性电流控制方法
5.4预测电流控制方法
5.5实现
5.5.1开关频率降低
5.5.2电容电压平衡
5.6总结
参考文献
第6章有源前端整流器的控制
6.1引言
6.2整流器模型
6.2.1空间矢量模型
6.2.2离散时间模型
6.3在有源前端整流器中的预测电流控制
6.3.1代价函数
6.4预测功率控制
6.4.1代价函数和控制方案
6.5AC-DC-AC变换器的预测控制
6.5.1逆变器侧控制
6.5.2整流器侧控制
6.5.3控制方案
6.6总结
参考文献
第7章矩阵变换器的控制
7.1引言
7.2系统的模型
7.2.1矩阵变换器模型
7.2.2矩阵变换器工作原理
7.2.3开关的转换
7.3经典控制：Venturini方法
7.4矩阵变换器的预测电流控制
7.4.1为预测控制产生的矩阵变换器模型
7.4.2输出电流控制
7.4.3在输入无功功率最小条件下的输出电流控制
7.4.4输入无功功率控制
7.5结论
参考文献
第三部分应用于电机传动的模型预测分析
第8章感应电机预测控制
8.1引言
8.2感应电机动态模型
8.3利用预测电流控制对由矩阵变换器供电的感应电机进行磁场定向
控制
8.3.1控制方案
8.4对由电压源逆变器供电的感应电机进行预测转矩控制
8.5对由矩阵变换器供电的感应电机进行预测转矩控制
8.5.1转矩与磁链控制
8.5.2采用输入最小化无功功率的转矩与磁链控制
8.6总结
参考文献
第9章永磁同步电机预测控制
9.1引言
9.2电机方程
9.3采用预测电流控制的磁场定向控制
9.3.1离散时间模型
9.3.2控制方案
9.4预测速度控制
9.4.1离散时间模型
9.4.2控制方案
9.4.3转子速度估算
9.5总结
参考文献
第四部分模型预测控制的设计与实现
第10章代价函数的选择
10.1引言
10.2参考跟踪
10.2.1示例
10.3驱动约束条件
10.3.1开关频率最小化
10.3.2开关损耗最小化
10.4约束条件
10.5频谱含量
10.6总结
参考文献
第11章权重系数设计
11.1引言
11.2代价函数分类
11.2.1未包含权重系数的代价函数
11.2.2包含次要项的代价函数
11.2.3包含同等重要项的代价函数
11.3权重系数调整
11.3.1包含次要项的代价函数
11.3.2包含同等重要项的代价函数
11.4示例
11.4.1降低开关频率
11.4.2降低共模电压
11.4.3输入无功功率降低
11.4.4转矩与磁链控制
11.4.5电容电压平衡
11.5总结
参考文献
第12章延时补偿
12.1引言
12.2计算时间导致的延时影响
12.3延时补偿方法
12.4未来参考值预测
12.4.1采用外推法的未来参考值计算
12.4.2采用矢量角补偿法的未来参考值计算
12.5总结
参考文献
第13章模型参数误差影响
13.1引言
13.2三相逆变器
13.3采用脉宽调制的比例积分控制器
13.3.1控制方案
13.3.2模型参数误差影响
13.4采用脉宽调制的无差拍控制
13.4.1控制方案
13.4.2模型参数误差影响
13.5模型预测控制
13.5.1负载参数变化影响
13.6比较结果
13.7总结
参考文献
附录
附录A预测控制仿真--三相逆变器
A.1三相逆变器的预测电流控制
A.1.1仿真参数的定义
A.1.2预测电流控制的MATLAB代码
附录B预测控制仿真--由两电平逆变器驱动的感应电机的转矩控制
B.1预测转矩控制仿真参数的定义
B.2预测转矩控制仿真的MATLAB代码
附录C预测控制仿真--矩阵变换器
C.1直接矩阵变换器的预测电流控制
C.1.1仿真参数的定义
C.1.2具有瞬时无功功率最小化的预测电流控制的MATLAB代码
作者：（智）罗德里格斯，（智）科特斯 著
出版时间：2015年版
丛编项： 国际电气工程先进技术译丛
内容简介
在半导体变流技术、电气传动与电机拖动领域应用预测控制理论等智能控制理论与方法，是对该领域中传统控制技术手段与方法的巨大变革，代表了这一领域今后控制理论与技术应用的一个发展方向。《功率变换器和电气传动的预测控制》详细介绍了预测控制理论在电力电子与电气传动领域的最新理论发展与技术应用情况，既全面详细地介绍了此领域基本的理论，同时也包含了较多使用MATLAB编写的应用示例。《功率变换器和电气传动的预测控制》适合许多类型的读者，特别是工作在电气工程领域并对预测控制理论有一定了解的读者群，包括从事电力电子与电气传动的研究人员、工程技术人员、研究生和高年级本科生。
目录
译者序
原书序
原书前言
原书致谢
第一部分绪论
第1章绪论
1.1功率变换器和传动装置的应用
1.2功率变换器的类型
1.2.1通用传动系统
1.2.2功率变换器的分类
1.3功率变换器和传动装置的控制
1.3.1早期的功率变换器控制
1.3.2目前的功率变换器控制
1.3.3控制要求和面临的挑战
1.3.4数字控制平台
1.4预测控制技术特别适用于电力电子领域的原因
1.5本书内容
参考文献
第2章功率变换器和传动装置的传统控制方法
2.1传统电流控制方法
2.1.1滞环电流控制
2.1.2基于脉宽调制或空间矢量调制的线性控制
2.2传统电气传动装置控制方法
2.2.1磁场定向控制
2.2.2直接转矩控制
2.3总结
参考文献
第3章模型预测控制
3.1功率变换器和传动装置的预测控制方法
3.2模型预测控制的基本原理
3.3电力电子和传动装置的模型预测控制
3.3.1控制器设计
3.3.2实现
3.3.3通用控制方案
3.4总结
参考文献
第二部分应用于功率变换器的模型预测控制
第4章三相逆变器的预测控制
4.1引言
4.2预测电流控制
4.3代价函数
4.4变换器模型
4.5负载模型
4.6预测的离散时间模型
4.7工作原理
4.8预测控制策略实施
4.9与传统控制策略进行比较
4.10总结
参考文献
第5章三相三电平中性点钳位逆变器的预测控制
5.1引言
5.2系统建模
5.3应用脉宽调制的线性电流控制方法
5.4预测电流控制方法
5.5实现
5.5.1开关频率降低
5.5.2电容电压平衡
5.6总结
参考文献
第6章有源前端整流器的控制
6.1引言
6.2整流器模型
6.2.1空间矢量模型
6.2.2离散时间模型
6.3在有源前端整流器中的预测电流控制
6.3.1代价函数
6.4预测功率控制
6.4.1代价函数和控制方案
6.5AC-DC-AC变换器的预测控制
6.5.1逆变器侧控制
6.5.2整流器侧控制
6.5.3控制方案
6.6总结
参考文献
第7章矩阵变换器的控制
7.1引言
7.2系统的模型
7.2.1矩阵变换器模型
7.2.2矩阵变换器工作原理
7.2.3开关的转换
7.3经典控制：Venturini方法
7.4矩阵变换器的预测电流控制
7.4.1为预测控制产生的矩阵变换器模型
7.4.2输出电流控制
7.4.3在输入无功功率最小条件下的输出电流控制
7.4.4输入无功功率控制
7.5结论
参考文献
第三部分应用于电机传动的模型预测分析
第8章感应电机预测控制
8.1引言
8.2感应电机动态模型
8.3利用预测电流控制对由矩阵变换器供电的感应电机进行磁场定向
控制
8.3.1控制方案
8.4对由电压源逆变器供电的感应电机进行预测转矩控制
8.5对由矩阵变换器供电的感应电机进行预测转矩控制
8.5.1转矩与磁链控制
8.5.2采用输入最小化无功功率的转矩与磁链控制
8.6总结
参考文献
第9章永磁同步电机预测控制
9.1引言
9.2电机方程
9.3采用预测电流控制的磁场定向控制
9.3.1离散时间模型
9.3.2控制方案
9.4预测速度控制
9.4.1离散时间模型
9.4.2控制方案
9.4.3转子速度估算
9.5总结
参考文献
第四部分模型预测控制的设计与实现
第10章代价函数的选择
10.1引言
10.2参考跟踪
10.2.1示例
10.3驱动约束条件
10.3.1开关频率最小化
10.3.2开关损耗最小化
10.4约束条件
10.5频谱含量
10.6总结
参考文献
第11章权重系数设计
11.1引言
11.2代价函数分类
11.2.1未包含权重系数的代价函数
11.2.2包含次要项的代价函数
11.2.3包含同等重要项的代价函数
11.3权重系数调整
11.3.1包含次要项的代价函数
11.3.2包含同等重要项的代价函数
11.4示例
11.4.1降低开关频率
11.4.2降低共模电压
11.4.3输入无功功率降低
11.4.4转矩与磁链控制
11.4.5电容电压平衡
11.5总结
参考文献
第12章延时补偿
12.1引言
12.2计算时间导致的延时影响
12.3延时补偿方法
12.4未来参考值预测
12.4.1采用外推法的未来参考值计算
12.4.2采用矢量角补偿法的未来参考值计算
12.5总结
参考文献
第13章模型参数误差影响
13.1引言
13.2三相逆变器
13.3采用脉宽调制的比例积分控制器
13.3.1控制方案
13.3.2模型参数误差影响
13.4采用脉宽调制的无差拍控制
13.4.1控制方案
13.4.2模型参数误差影响
13.5模型预测控制
13.5.1负载参数变化影响
13.6比较结果
13.7总结
参考文献
附录
附录A预测控制仿真--三相逆变器
A.1三相逆变器的预测电流控制
A.1.1仿真参数的定义
A.1.2预测电流控制的MATLAB代码
附录B预测控制仿真--由两电平逆变器驱动的感应电机的转矩控制
B.1预测转矩控制仿真参数的定义
B.2预测转矩控制仿真的MATLAB代码
附录C预测控制仿真--矩阵变换器
C.1直接矩阵变换器的预测电流控制
C.1.1仿真参数的定义
C.1.2具有瞬时无功功率最小化的预测电流控制的MATLAB代码
