永磁同步電機(jī)（permanent magnet synchronous motor，PMSM）由于具有高電磁轉(zhuǎn)矩、高運(yùn)行效率、高功率密度、低維護(hù)率及易于實(shí)現(xiàn)高性能控制等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)伺服、電動(dòng)汽車、新能源發(fā)電等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，上述應(yīng)用領(lǐng)域多受安裝空間限制，散熱條件有限，且電機(jī)運(yùn)行工況復(fù)雜，多處于加（減）速運(yùn)行、變負(fù)荷工況。受單位電流最大轉(zhuǎn)矩（maximum torque per ampere，MTPA）與弱磁的聯(lián)合控制，導(dǎo)致PMSM存在較強(qiáng)的電樞反應(yīng)，從而引起永磁體產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)出現(xiàn)失磁故障，進(jìn)而導(dǎo)致PMSM輸出轉(zhuǎn)矩降低及轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速脈動(dòng)。本書(shū)通過(guò)對(duì)PMSM轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)失磁故障開(kāi)展研究，提出了集轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)失磁故障建模、失磁故障診斷、故障模式識(shí)別、故障程度評(píng)估及故障補(bǔ)償于一體的PMSM轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)失磁故障綜合解決方案，其成果對(duì)于實(shí)現(xiàn)PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行具有一定的理論價(jià)值和工程意義。
　　首先，本書(shū)深入分析PMSM轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)失磁故障的產(chǎn)生機(jī)制，并建立計(jì)及轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)失磁故障的PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及系統(tǒng)仿真模型，實(shí)現(xiàn)PMSM轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)失磁故障電氣特征的定性與定量描述。其次，在非平穩(wěn)運(yùn)行工況及測(cè)量噪聲約束下，研究了擴(kuò)展卡爾曼濾波、無(wú)跡卡爾曼濾波、粒子濾波、無(wú)跡粒子濾波等典型非線性濾波算法在PMSM轉(zhuǎn)子磁鏈辨識(shí)中的應(yīng)用，并綜合比較了其辨識(shí)性能。為確保電機(jī)參數(shù)變化時(shí)的轉(zhuǎn)子磁鏈辨識(shí)結(jié)果的準(zhǔn)確性與唯一性，以EKF算法為例，在參數(shù)敏感性分析的基礎(chǔ)上，本書(shū)提出了考慮電機(jī)參數(shù)變化條件下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁鏈滿秩辨識(shí)的統(tǒng)一辨識(shí)算法。為實(shí)現(xiàn)以較小計(jì)算量解決電機(jī)參數(shù)變化及辨識(shí)模型欠秩對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈辨識(shí)精度的影響，本書(shū)提出基于代數(shù)法的PMSM參數(shù)辨識(shí)方法，實(shí)現(xiàn)包括轉(zhuǎn)子磁鏈在內(nèi)的所有電機(jī)電磁參數(shù)的同時(shí)，在線辨識(shí)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)均勻失磁故障的準(zhǔn)確診斷。繼而，本書(shū)提出集成自適應(yīng)基波提取和EMD于一體，基于分形維數(shù)的PMSM轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)局部失磁故障診斷方法，消除定子電流基波、PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高頻諧波及EMD低頻趨勢(shì)項(xiàng)對(duì)局部失磁故障微弱故障特征信號(hào)盒維數(shù)計(jì)算值的影響，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)局部失磁故障的準(zhǔn)確診斷。最后，在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)均勻失磁故障與局部失磁故障準(zhǔn)確診斷的基礎(chǔ)上提出了不同故障模式的有效識(shí)別方法、故障程度評(píng)估及故障補(bǔ)償方法。在理論分析與系統(tǒng)仿真測(cè)試的基礎(chǔ)上，完成了PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建，通過(guò)PMSM驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，驗(yàn)證了所提方法的正確性與有效性。
　　本書(shū)得到了河南工程學(xué)院博士基金（編號(hào)：Dkj2018004）、河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目（編號(hào)：202102210293）、河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目（編號(hào)：192102210076）的資助，得到了河南工程學(xué)院電氣信息工程學(xué)院的大力支持，在此表示衷心的感謝。在圖書(shū)出版過(guò)程中，黃河水利出版社的編輯李洪良付出了大量心血，并提出了許多中肯的建議，在此一并表示感謝。
　　由于作者水平有限，文中不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。