電力拖動自動控制系統

本書共7章，主要內容包括：可控電源-電動機系統的特殊問題及機械特性，開環調速系統的性能指標，交、直流調速系統系統的工作原理、系統結構，靜態和動態性能指標及分析方法，反饋控制的基本特點，調節器結構及參數的設計方法，控制系統的實現，課程設計在電力拖動自動控制系統中的應用等。

本書的突出特色是用一整章的篇幅，專門講述課程設計的要求、目的、原理、步驟、分析等詳細過程，以滿足開設課程設計等實踐環節的

高校的教學需要。

本書適用於高等院校自動化專業以及電氣工程與自動化、電氣工程及其自動化專業本科電力拖動自動控制系統課程，也可供電力電子與電力傳動碩士研究生和從事運動控制系統研製的工程技術人員參考。 ^[1] 

第1章直流調壓調速系統

1 1相控晶閘管電動機調速系統

1 1 1相控晶閘管電動機調速系統的組成

1 1 2相控晶閘管電動機調速系統的機械特性

1 1 3相控晶閘管整流裝置的放大係數和傳遞函數

1 2直流PWM變換器電動機系統

1 2 1直流斬波器的調壓原理

1 2 2不可逆直流PWM變換器電動機系統

1 2 3可逆直流PWM變換器電動機系統

1 2 4直流脈寬調速系統的機械特性

1 2 5PWM控制與變換器的數學模型

※1 2 6電能回饋與泵升電壓的限制

練習題

第2章閉環控制的直流調速系統

2 1轉速單閉環直流調速系統

2 1 1調速指標及開環系統存在的問題

2 1 2閉環系統的組成與靜特性

2 1 3反饋控制規律和穩態參數計算

2 1 4電流截止負反饋

2 1 5反饋控制閉環系統的動態分析與穩定條件

2 1 6無靜差調速系統的控制規律

2 2轉速、電流雙閉環直流調速系統

2 2 1轉速、電流雙閉環調速系統及其靜特性

2 2 2雙閉環直流調速系統的動態性能

2 3調節器的工程設計方法

2 3 1控制系統的動態性能指標

2 3 2典型系統參數與性能指標的關係

2 3 3調節器設計的一般過程

2 4電流調節器與轉速調節器的設計

2 4 1電流調節器的設計

2 4 2轉速調節器的設計

※2 4 3轉速調節器退飽和時轉速超調量的計算

練習題

第3章可逆、弱磁控制的直流調速系統

3 1可逆直流調速系統

3 1 1直流調速系統可逆線路的組成

3 1 2直流調速回饋系統

3 1 3可逆直流調速系統中的環流

3 1 4無環流可逆調速系統

※3 2弱磁控制的直流調速系統

3 2 1降壓與弱磁的配合控制

3 2 2非獨立控制勵磁的調速系統

練習題

第4章基於穩態模型的異步電動機調速系統

4 1異步電動機變壓變頻調速的基本原理

4 1 1異步電動機的機械特性

4 1 2變壓變頻調速的基本控制方式

4 1 3不同變頻控制方式下的機械特性

4 2通用變壓變頻裝置的主要類型

4 2 1間接與直接式變頻裝置

4 2 2電壓源型和電流源型逆變器

4 3交流脈寬調製（SPWM）變壓變頻技術

4 3 1SPWM 逆變器的工作原理

4 3 2電流滯環跟蹤PWM（CHBPWM）控制技術

4 3 3電壓空間矢量PWM（SVPWM）控制技術

4 4PWM控制方式下的變壓變頻調速系統

4 4 1轉速開環恆壓頻比控制調速系統

4 4 2轉速閉環轉差頻率控制的變壓變頻調速系統

※4 5變頻調速在恆壓供水系統中的應用

練習題

第5章基於動態模型的異步電動機調速系統

5 1異步電動機動態數學模型

5 1 1異步電動機動態數學模型的性質 ^[1] 

5 1 2三相異步電動機的原始數學模型

5 1 3座標變換和變換矩陣

5 1 4三相異步電動機在兩相座標系上的數學模型

5 1 5三相異步電動機在兩相座標系上的狀態方程

5 2按轉子磁鏈定向的矢量控制系統

5 2 1矢量控制的基本思路

5 2 2按轉子磁鏈定向的狀態方程

5 2 3轉子磁鏈模型

5 2 4直接矢量控制系統的實現

5 2 5間接矢量控制系統

5 3按定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統

5 3 1直接轉矩控制系統的基本原理

5 3 2定子電壓矢量對定子磁鏈與電磁轉矩的控制作用

5 3 3直接轉矩控制系統的控制模型

※5 4直接轉矩控制系統與矢量控制系統的比較

※5 5矢量控制在空調設備節能上的應用

練習題

第6章同步電動機變壓變頻調速系統

6 1同步電動機調速的基本類型與特點

6 2他控變頻同步電動機調速系統

6 2 1轉速開環恆壓頻比控制的同步電動機羣調速系統

6 2 2電流型變頻器同步電動機調速系統

6 2 3交交變壓變頻器同步電動機調速系統

6 3自控變頻同步電動機調速系統

6 3 1自控變頻同步電動機調速的原理

6 3 2梯形波永磁同步電動機（無刷直流電動機）的自控變頻調速系統

※6 4同步電動機矢量控制系統

6 4 1同步電動機的多變量動態數學模型

6 4 2按氣隙磁場定向的同步電動機矢量控制系統

6 4 3正弦波永磁同步電動機的自控變頻調速系統

※6 5同步電動機調速在三維電腦雕刻機中的應用

練習題

第7章課程設計

7 1課程設計的目的與要求

7 1 1課程設計的目的

7 1 2課程設計的要求

7 2雙閉環直流調速系統設計與調試

7 2 1雙閉環直流調速系統設計任務書

7 2 2雙閉環直流調速系統設計與調試指導書

7 2 3設計舉例

7 3交流拖動電梯控制系統設計

7 3 1交流拖動電梯控制系統設計任務書與指導書

7 3 2交流拖動電梯控制系統設計的實例

附錄

附錄1幾種傳遞函數的近似處理條件

【附1 1】直流調速系統中電力電子變換器傳遞函數的近似處理條件

【附1 2】三個小慣性環節的近似處理

附錄2典型Ⅱ型系統的閉環幅頻特性峯值最小（Mrmin）準則式（265）、式（266）、

式（268）的證明

附錄3在功率不變條件下的座標變換

【附3 1】功率不變時座標變換陣的性質

【附3 2】功率不變條件下的3/2變換及匝數比

附錄4由三相靜止座標系到兩相任意旋轉座標系上的變換（3s/2r變換）

【附4 1】3s/2r旋轉變換陣

【附4 2】電壓方程的變換

【附4 3】磁鏈方程的變換

【附4 4】轉矩方程的變換

部分習題參考答案

參考文獻 ^[1]