現(xiàn)代微特電機(jī)技術(shù)是一門集電機(jī)技術(shù)、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制理論、微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步于一體的新技術(shù)。本書主要介紹幾種正在興起和已經(jīng)取得廣泛應(yīng)用的微特電機(jī)的原理、分析、設(shè)計(jì)及其控制方法。
全書共6章，第1章介紹微特電機(jī)的分類、應(yīng)用、發(fā)展趨勢(shì)和設(shè)計(jì)與控制的共性問題；第2章介紹無刷直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、主要特性和控制系統(tǒng)；第3章介紹永磁同步電機(jī)和永磁輔助同步磁阻電機(jī)的原理、設(shè)計(jì)與矢量控制；第4章介紹開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理、分析方法、設(shè)計(jì)方法、控制策略和控制系統(tǒng)；第5章介紹步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理、靜動(dòng)態(tài)特性和控制方法；第6章介紹超聲波電動(dòng)機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)和控制及其發(fā)展概況。
本書主要作為普通高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)和機(jī)電一體化專業(yè)的本科教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域的研究生和工程技術(shù)人員的參考書。
本書配有教師授課電子課件及嵌入式系統(tǒng)的控制軟件源代碼，歡迎選用本書作教材的教師登錄www.cmpedu.com注冊(cè)后下載，或加微信jinaqing_candy或發(fā)郵件jinacmp@163.com索取（注明姓名、學(xué)校等信息）。
前言
第1章微特電機(jī)及其控制基礎(chǔ)
1.1微特電機(jī)的定義與種類
1.1.1非電磁電機(jī)
1.1.2機(jī)電一體化電機(jī)
1.1.3特殊結(jié)構(gòu)電機(jī)
1.2微特電機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1微特電機(jī)的應(yīng)用
1.2.2微特電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
1.3永磁材料與磁極結(jié)構(gòu)
1.3.1永磁材料的主要特性
1.3.2電機(jī)中常用的永磁材料
1.3.3常見轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)
1.3.4Halbach陣列
1.3.5氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度的近似估算
1.4分?jǐn)?shù)槽繞組與分?jǐn)?shù)槽集中繞組
1.5電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的構(gòu)建
1.5.1電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的構(gòu)建
方法
1.5.2位置與角度檢測(cè)電路
1.5.3電流檢測(cè)電路
1.5.4逆變器與門極驅(qū)動(dòng)電路
1.5.5故障檢測(cè)與保護(hù)電路
1.5.6數(shù)字PID
1.6電機(jī)控制系統(tǒng)的測(cè)速方法
練習(xí)與思考
技能擴(kuò)展
第2章無刷直流電動(dòng)機(jī)及其控制
2.1無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)
2.1.1無刷直流電動(dòng)機(jī)的組成
2.1.2無刷直流電動(dòng)機(jī)的基本工作
原理
2.1.3無刷直流電動(dòng)機(jī)與永磁同步電
動(dòng)機(jī)
2.1.4無刷直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)
2.2三相無刷直流電動(dòng)機(jī)的主電路及其
工作方式
2.2.1星形聯(lián)結(jié)三相半橋式主電路
2.2.2星形聯(lián)結(jié)三相橋式主電路
2.2.3三角形聯(lián)結(jié)三相橋式主電路
2.3無刷直流電動(dòng)機(jī)的電樞反應(yīng)
2.4無刷直流電動(dòng)機(jī)的分析
2.4.1無刷直流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.4.2無刷直流電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)
2.4.3無刷直流電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)性能的動(dòng)態(tài)
模擬
2.4.4無刷直流電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)性能的簡化
分析
2.5無刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)
2.5.1轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的定義及引起轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)
的原因
2.5.2換相與轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)
2.6無刷直流電動(dòng)機(jī)的控制原理及其
實(shí)現(xiàn)
2.6.1無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)原理
2.6.2PWM調(diào)制方式
2.6.3正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制
2.7無刷直流電動(dòng)機(jī)的無位置傳感器
控制
2.7.1反電動(dòng)勢(shì)過零檢測(cè)法
2.7.2三次諧波檢測(cè)法的辨析
2.7.3無位置傳感器控制中無刷直流
電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)
2.7.4無位置傳感器控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
2.8無刷直流電動(dòng)機(jī)控制專用集成電路
2.9無刷直流電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制實(shí)例
2.9.1基于AVR單片機(jī)的電動(dòng)車用無刷
直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)
2.9.2基于AVR單片機(jī)的電動(dòng)車用無刷
直流電動(dòng)機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)
練習(xí)與思考
技能擴(kuò)展
第3章永磁同步電機(jī)及其控制
3.1永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
3.1.1永磁同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
3.1.2永磁同步電機(jī)在ABC坐標(biāo)系下的
數(shù)學(xué)模型
3.1.3電機(jī)控制中常用的坐標(biāo)系及其坐標(biāo)
變換
3.1.4永磁同步電機(jī)在dq坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)
模型
3.1.5永磁同步電機(jī)在αβ坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)
模型
3.2永磁同步電機(jī)的矢量控制
3.2.1矢量控制的原理
3.2.2id=0控制
3.2.3MTPA控制
3.2.4cosφ=1控制
3.2.5弱磁控制
3.3永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)
3.3.1控制系統(tǒng)的構(gòu)成
3.3.2空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)
3.3.3永磁同步電機(jī)的無傳感器控制
策略
3.4永磁輔助同步磁阻電機(jī)在電動(dòng)車中的
應(yīng)用
3.4.1電機(jī)與控制器的技術(shù)要求
3.4.2永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)及其與控制器
的配合
3.4.3永磁輔助同步磁阻電機(jī)
3.4.4永磁輔助同步磁阻電機(jī)的功率
因數(shù)
練習(xí)與思考
技能擴(kuò)展
第4章開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)及其控制
系統(tǒng)
4.1開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)
4.1.1開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的
組成
4.1.2開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理
4.1.3開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)
4.1.4開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的
特點(diǎn)
4.1.5開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用
4.2開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的基本方程與性能
分析
4.2.1SR電動(dòng)機(jī)的基本方程
4.2.2基于理想線性模型的SR電動(dòng)機(jī)
分析
4.2.3考慮磁路飽和時(shí)SR電動(dòng)機(jī)的
分析
4.2.4分段線性分析
4.3開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的基本控制原理
4.3.1SR電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性
4.3.2SR電動(dòng)機(jī)的基本控制方式
4.3.3SR電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)
4.3.4SR電動(dòng)機(jī)的四象限運(yùn)行控制
4.4開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的功率變換器
4.4.1功率變換器常見的主電路形式
4.4.2功率開關(guān)器件和續(xù)流二極管的
選用
4.4.3SR電動(dòng)機(jī)的功率變換器設(shè)計(jì)
實(shí)例
4.5基于TMS320F28069微控制器的SRD
控制系統(tǒng)
4.5.1基于TMS320F28069的SRD控制
系統(tǒng)硬件
4.5.2SRD的控制策略與實(shí)現(xiàn)
4.5.3控制系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)
4.5.4軟件抗干擾措施
4.6開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制
4.6.1轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)控制法
4.6.2開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的DTC辨析
4.6.3開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩
控制
4.7開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的無位置傳感器
控制
4.7.1無機(jī)械位置傳感器位置檢測(cè)
方法
4.7.2改進(jìn)的高頻信號(hào)注入法
4.8開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)
4.8.1開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的組成
4.8.2開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)的工作原理
4.8.3開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)的能量傳遞
4.8.4開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)的控制策略
練習(xí)與思考
技能擴(kuò)展
第5章步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其控制
5.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理
5.1.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理
5.1.2反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)
5.1.3永磁式和混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)
5.1.4步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)
5.2反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特性
5.2.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)特性
5.2.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單步運(yùn)行
5.2.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)行和動(dòng)
特性
5.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器的構(gòu)成
5.4步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的功率驅(qū)動(dòng)電路
5.4.1單極性驅(qū)動(dòng)電路
5.4.2雙極性驅(qū)動(dòng)電路
5.5步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角度細(xì)分控制
5.5.1角度細(xì)分控制原理
5.5.2角度細(xì)分控制的電路實(shí)現(xiàn)
5.6基于AVR單片機(jī)的兩相混合式步進(jìn)
電動(dòng)機(jī)控制實(shí)例
5.6.1控制系統(tǒng)概述
5.6.2脈沖分配
5.6.3速度控制
5.6.4加減速與定位控制
練習(xí)與思考
技能擴(kuò)展
第6章超聲波電動(dòng)機(jī)
6.1超聲波電動(dòng)機(jī)概況
6.1.1超聲波電動(dòng)機(jī)的基本原理
6.1.2超聲波電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)及其
應(yīng)用
6.1.3超聲波電動(dòng)機(jī)存在的問題及研究
重點(diǎn)
6.2超聲波電動(dòng)機(jī)的常見結(jié)構(gòu)與分類
6.2.1超聲波電動(dòng)機(jī)的常見結(jié)構(gòu)
6.2.2超聲波電動(dòng)機(jī)的分類
6.3行波型超聲波電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行機(jī)理
6.3.1行波的形成
6.3.2超聲波電動(dòng)機(jī)的調(diào)速機(jī)理
6.4行波型超聲波電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制
6.4.1行波型超聲波電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制
方法
6.4.2逆變器主回路
6.4.3頻率跟蹤技術(shù)
練習(xí)與思考
技能擴(kuò)展
參考文獻(xiàn)
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