本書介紹了基于數字信號處理器的電力電子裝置數字控制算法設計與實現過程中需解決的技術問題,涵蓋模擬信號采集、模/數轉換、數字濾波與分離,以及輸出功率晶體管的脈沖控制等內容,著重探討了三相并聯有源電力濾波器和D類數字音頻功率放大器中的數字信號處理算法解決方案,將電力電子技術和數字信號處理技術緊密聯系起來。
目前,許多文獻在介紹電力電子控制算法和控制電路時,通常以模擬信號的形式進行分析,存在一定局限,特別是當采樣頻率和功率晶體管的開關頻率與所需頻帶的兩倍相近時并不適用。為避免導致類似問題,本書將數字控制電路視為具有獨特特性的數字電路進行分析。另外,本書還介紹了電力電子系統(tǒng)與數字控制電路仿真軟件,并給出了大量MATLAB和PSIM仿真例程供讀者參考。
本書可作為從事電力電子技術的科研人員和工程技術人員的參考書,也可作為電氣工程、電力電子與電力傳動、控制理論與控制工程等相關專業(yè)的本科生、研究生的參考書。
譯者序
原書第2版前言
原書第1版前言
第1章概述
11電力電子系統(tǒng)
12電力電子系統(tǒng)數字控制電路
121模擬與數字控制電路
122因果和非因果數字電路
123LTI離散時間電路
124數字濾波器
125硬實時控制系統(tǒng)
126采樣率
127同步采樣
128位數
13多速率控制電路
14有源電力濾波器
15D類數字功率放大器
16變量的符號
17本書內容
參考文獻
第2章模擬信號調節(jié)與離散化
21介紹
22模擬輸入
221電氣隔離
222共模電壓
223隔離放大器
23電流測量
231電阻分流器
232電流互感器
233帶霍爾傳感器的傳感器
234具有磁調制的電流互感器
235帶空氣線圈的電流傳感器
236電流傳感技術的比較
24數字控制電路的參數選擇
25總諧波畸變
26模擬信號采樣
261采樣過程同步
262最大信號頻率與信號采集時間
263多通道系統(tǒng)的誤差
264順序采樣中A/D轉換的振幅和相位誤差
265采樣時鐘抖動
27信號量化
271信號的動態(tài)范圍
272信號余量
273噪聲整形技術
274抖動信號
275量化噪聲的傳播
276有效位數
28適用于電力電子控制電路的A/D轉換器
281逐次逼近的A/D轉換器
282帶有ΔΣ調制器的轉換器
283選擇同步采樣A/D轉換器
284ADS8364
285AD7608
286ADS1278
287ADS8568
288TMS320F28335 A/D轉換器
289TMS320F2837xD A/D轉換器
29結論
參考文獻
第3章信號濾波與分離的選用方法及其實現
31概述
32數字濾波器
321數字濾波器指標
322有限沖激響應數字濾波器
323無限脈沖響應數字濾波器
324數字IIR濾波器的設計
33晶格型波數字濾波器
331經典IIR濾波器與晶格型波數字濾波器的比較
332LWDF的實現
34改進型晶格型波數字濾波器
341一階部分
342二階部分
35線性相位IIR濾波器
351線性相位IIR濾波器的案例
352FIR和LF IIR的比較
36多速率電路
361信號插值
362信號抽取
363具有波數字濾波器的多速率電路
364具有線性相位IIR濾波器的插值器
37數字濾波器組
371嚴格互補濾波器組
372DFT濾波器組
373滑動DFT算法
374滑動Goertzel算法
375移動DFT算法
376晶格型波數字濾波器組
38數字信號處理算法的實現
381DSP的基本功能
39適用于電力電子控制電路的微控制器
391TMS320F28335
392TMS320F2837xD
393數字信號處理器——TMS320C6×××系列
394數字信號處理器——SHARC系列
310總結
參考文獻
第4章電力電子電路仿真與控制算法程序實現
41簡介
42基于MATLAB的仿真
421模擬電路的直流和交流仿真分析
422電路的直流和交流節(jié)點及回路分析
423模擬電路的瞬態(tài)分析
424集成數字控制電路的電力電子系統(tǒng)仿真
425基于Simulink的電力電子系統(tǒng)仿真
43基于PSIM的仿真
431基于PSIM元件的仿真
432基于C語言程序代碼的仿真
433交流分析仿真
434硬件控制器運行仿真
44本章小結
參考文獻
第5章有源電力濾波器控制算法的選擇
51引言
52并聯有源電力濾波器控制電路
521同步
53APF仿真
531使用MATLAB模擬APF
532使用PSIM模擬APF
54帶基波檢測器的APF控制
541帶低通四階巴特沃茲濾波器的控制電路
542低通五階巴特沃茲LWDF控制電路
543滑動DFT控制電路
544帶滑動Goertzel的控制電路
545移動DFT控制電路
55基于pq算法的分流APF控制電路
56分流APF經典控制電路
561高通IIR濾波器
562改進的高通濾波器
563直流電壓控制器
564pq算法的其余部分
565輸出電流控制器
566用于APF的現代化數字控制器
57分流APF的動力學
571降低APF動態(tài)失真的方法
572控制電路
573APF輸出電流紋波計算
574APF控制電路仿真
58APF的預測控制算法
581提前時間TA
582穩(wěn)態(tài)實驗結果
583APF的階躍響應
59選擇適合APF的諧波分離方法
591MDFT控制電路
592采用pq算法的控制電路
510多重速率的并聯APF
5101模擬輸入電路
5102輸出電感器
5103APF仿真結果
511多速率并聯預測APF
512總結
參考文獻
第6章D類數字功率放大器中的數字信號處理電路
61引言
62D類數字功率放大器電路
63D類數字功率放大器調制器
631過采樣脈沖寬度調制器
64D類數字功率放大器控制電路拓撲架構
641開環(huán)功率放大器
642基于電源電壓數字反饋的功率放大器
643基于輸出脈沖模擬反饋的功率放大器
644基于數字反饋的功率放大器
65D類數字功率放大器供電電源
66點擊調制
67高品質音頻信號的插值器
671單級插值器設計
672多級插值器設計
68D類數字音頻功率放大器
681數字分頻器
69揚聲器的測量
610帶有數字點擊調制器的D類功率放大器
6101數字分頻器
6102數字點擊調制器的實現
6103實驗結果
611帶TAS5508 DSP的D類數字音頻功率放大器
6111TAS55085121K8EVM
6112三路數字分頻器
6113實驗結果
612結論
參考文獻
第7章總結
71本書總結
72未來展望
參考文獻