- 电流环设计：深入讲解电流采样、标幺化及电流PI控制器设计方法，涵盖基础与进阶设计技巧。
- 控制策略选择：对比MTPA、MTPV、最小铜耗、最小铁耗及高效率控制策略，指导不同场景下的策略选择。
- 数字滤波器应用：系统介绍IIR与FIR滤波器在电机控制中的应用，包括转速滤波、温度滤波等实战案例。
- 观测器设计：掌握龙伯格观测器原理，应用于扰动补偿、机械谐振抑制、旋变软件解码及IGBT结温估算。
- 参数辨识实践：提供电阻、电感、反电势等参数辨识的原理分析与具体实现过程，可直接用于产品开发。
★★★
中级
入门初级中级进阶高级
- 电机控制算法工程师：本书内容源于产品开发实战，提供可直接应用的算法设计与实现方法。
- 变频器与伺服驱动器研发人员：涵盖电流环、滤波器、观测器等核心模块，有助于提升产品性能。
- 新能源汽车电驱软件工程师：参数辨识、MTPA控制及主动短路分析等内容对电驱系统开发极具价值。
- 电气工程专业高年级学生：理论与实践结合，帮助快速将理论知识转化为实际工程能力。
- 按需选读：本书各章相对独立，可根据工作需求直接跳转至相关章节，如电流环设计或参数辨识。
- 结合源码学习：建议配合书中提供的源代码和仿真模型，边学边练，加深理解。
- 重点章节精读：第1、3、4章是核心，涵盖电流控制、滤波与观测器，需反复研读并动手实践。
- 实战演练：每章实战案例建议在仿真环境或实验平台上复现，提升实际调试能力。
- 实战经验积累：获取一线工程师的实战经验，学会解决电机控制开发中的常见难题。
- 核心算法掌握：深入理解电流环、滤波器、观测器及参数辨识等核心算法的原理与实现。
- 调试能力提升：掌握系统调试、参数整定与性能优化的实用方法，缩短产品开发周期。
- 代码实现技能：学习高效的代码架构与定点化处理技巧，提升嵌入式软件编写能力。
- 故障处理能力：了解主动短路、故障诊断与保护策略，增强系统的安全性与可靠性。
📖 书籍简介
商品参数
内容介绍
本书将理论和实践结合在一起，一方面先从理论上阐明基本原理，然后结合实际应用介绍理论实现的过程和方法，比如电流环控制器、电流控制策略与滤波器相关设计部分。另一方面，选取一些实际生产中常用的问题，然后推导其中蕴含的理论知识，进一步加深理解，比如主动发电原理分析、主动短路分析等。 除此之外，本书还详细介绍了参数辨识和观测器在电机控制中的实际应用，包括电阻、电感、磁链等参数的辨识，负载转矩观测器、电压扰动观测器以及旋变的软件解码等。本书中的所有问题都来源于电机产品开发实战，具有较好的应用价值和实践指导意义。并且可以提供相关源代码和仿真模型。
作者介绍
李贵：电机控制算法专家，一直从事电机控制相关产品软件和算法开发。目前就职于深圳华生电机，担任电机算法专家。童维勇：长期从事变频器、新能源汽车电机控制器、伺服驱动器等产品的开发和管理工作，先后就职于世界500强艾默生网络能源、英威腾电气等电机控制领域&先企业，现任深圳市雷赛智能控制股份有限公司驱动研发中心软件总监。工作期间在*家级期刊发表论文2篇，申请发明专利20余项，已授权14项，承接深圳市技术攻关项目1项。
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目录
*1章 电流检测与电流控制 / 1
1.1 电流采样 / 1
1.1.1 电流采样点的选择 / 1
1.1.2 电流计算与标幺化 / 3
1.2 电流PI 控制器设计 / 4
1.2.1 基础设计 / 4
1.2.2 进阶设计 / 11
1.3 实战案例 / 18
1.3.1 反电势谐波补偿 / 18
1.3.2 注入谐波电流 / 22
*2章 电流控制策略与标定 / 24
2.1 电流控制策略 / 25
2.1.1 MTPA 控制 / 26
2.1.2 MTPV 控制 / 28
2.1.3 *小铜耗控制 / 31
2.1.4 *小铁耗控制 / 32
2.1.5 *高效率控制 / 34
2.2 实战案例 / 34
2.2.1 基于转速标定电机 / 34
2.2.2 基于磁链标定电机 / 35
第3章 数字滤波算法及实践 / 38
3.1 常用IIR 滤波器 / 38
3.1.1 模拟原型 / 39
3.1.2 实现结构 / 42
3.1.3 一阶低通滤波器 / 44
3.1.4 二阶低通滤波器 / 47
3.1.5 陷波器 / 48
3.1.6 高阶低通滤波器 / 49
3.2 常用FIR 滤波器 / 50
3.2.1 低通滤波 / 50
3.2.2 滑动平均滤波器 / 51
3.2.3 中值滤波 / 55
3.3 数字滤波器独有的特点 / 57
3.3.1 频响周期性 / 57
3.3.2 频响纹波 / 58
3.3.3 混叠问题 / 59
3.3.4 输出静差问题 / 59
3.4 参数取舍 / 60
3.4.1 响应时间与超调 / 60
3.4.2 相位滞后 / 61
3.5 实战案例 / 62
3.5.1 三阶低通滤波器汇编实现 / 62
3.5.2 电机转速滤波 / 66
3.5.3 温度变结构滤波 / 68
3.5.4 母线电流滤波 / 69
第4章 估计观测算法及实践 / 71
4.1 预备知识 / 71
4.1.1 状态反馈 / 71
4.1.2 状态观测 / 72
4.2 龙伯格观测器 / 74
4.2.1 电机速度观测 / 74
4.2.2 观测器离散化 / 76
4.2.3 估计过程 / 77
4.3 实战之扰动观测补偿 / 78
4.4 实战之机械谐振抑制 / 81
4.4.1 谐振建模分析 / 81
4.4.2 实践案例 / 82
4.4.3 系统校正 / 83
4.4.4 等效惯量 / 84
4.4.5 主动阻尼 / 86
4.5 实战之旋变软件解算 / 88
4.5.1 激励信号的生成 / 89
4.5.2 输出信号的解调 / 94
4.5.3 反正切解算 / 99
4.5.4 PLL 跟踪环路解算 / 101
4.5.5 性能测试 / 110
4.6 实战之IGBT 的PN 结结温估算 / 114
4.6.1 热传导原理与建模 / 115
4.6.2 导通损耗的计算 / 117
4.6.3 开关损耗的计算 / 119
4.6.4 离散化建模仿真 / 121
第5章 参数辨识算法及实践 / 124
5.1 电阻辨识 / 124
5.1.1 原理分析 / 124
5.1.2 实现过程 / 125
5.1.3 数据处理 / 126
5.1.4 实际计算 / 127
5.2 电感辨识 / 129
5.2.1 原理分析 / 129
5.2.2 脉宽调整 / 130
5.2.3 采样计算 / 131
5.3 反电势辨识 / 133
5.3.1 原理分析 / 133
5.3.2 实现过程 / 134
5.3.3 实际计算 / 135
5.4 PMSM 初始角辨识 / 136
5.4.1 原理分析 / 136
5.4.2 电压脉宽 / 137
5.4.3 电流检测 / 139
5.4.4 辨识结果 / 142
5.5 旋变初始角辨识 / 143
5.5.1 原理分析 / 143
5.5.2 实现过程 / 144
5.5.3 实际计算 / 144
第6章 实际应用分析 / 146
6.1 功率流图的应用 / 146
6.2 同步电机不可控发电分析 / 148
6.3 同步电机可控发电分析 / 149
6.3.1 发电时空矢量图 / 149
6.3.2 电流回馈细节 / 150
6.4 同步电机短路制动 / 153
6.5 同步电机缺相运行 / 155
6.6 低频热保护 / 157
6.7 过载保护 / 158
6.8 PWM 供电实践要点 / 158
6.8.1 PWM 电压波形 / 158
6.8.2 PWM 实测波形 / 161
6.8.3 电流纹波 / 164
6.8.4 窄脉冲消除 / 165
6.8.5 死区补偿 / 165
📑 章节目录
- 电流检测与电流控制：采样点选择、电流计算、PI控制器设计与谐波补偿
- 电流控制策略与标定：MTPA、MTPV、最小损耗控制及基于转速/磁链的标定方法
- 数字滤波算法及实践：IIR/FIR滤波器设计、实现结构及电机控制中的应用案例
- 估计观测算法及实践：龙伯格观测器、扰动观测补偿、机械谐振抑制与旋变软件解码
- 参数辨识算法及实践：电阻、电感、反电势辨识的原理与实现
- 主动发电原理与主动短路分析：能量回馈机理、短路保护策略与工程实现
- 电机控制系统的调试与优化：硬件在环测试、参数整定与性能优化
- 电机控制算法的工程实现：代码架构、定点化处理与效率优化
- 故障诊断与保护策略：过流、过压、过温保护及容错控制
- 电机控制算法发展趋势：模型预测控制、智能控制与无位置传感器技术
