本书内容卡要涵盖无刷直流电机原理分析及其控制系统的设计与应用，并对无刷直流电机速度控制、转矩波动抑制和无位置传感器控制等关键技术问题进行了详细论述。全书力求贯彻理论与实际相结合的原则，既阐明无刷直流电机控制系统的基本概念和基本原理，又给出其设计与分析的具体过程，并反映其新技术、新成就和实际应用动态。
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前言
第一章 绪论 1
1.1 无刷直流电机发展历程 1
1.2 无刷直流电机应用场合 4
1.3 无刷直流电机研究现状 8
1.3.1 无位置传感器控制技术 9
1.3.2 转矩波动抑制研究 10
1.3.3 无刷直流电机控制器研究 12
1.4 无刷直流电机发展趋势 15
参考文献 20
第二章 无刷直流电机数学模型及特性分析 25
2.1 无刷直流电机结构类型及驱动方式 25
2.1.1 无刷直流电机本体结构 25
2.1.2 功率驱动方式 28
2.2 无刷直流电机数学模型 31
2.2.1 微分方程模型 31
2.2.2 传递函数模型 37
2.2.3 状态空间模型 42
2.3 无刷直流电机特性分析 44
2.3.1 无刷直流电机启动特性 44
2.3.2 无刷直流电机稳态运行特性 45
2.3.3 无刷直流电机动态性能分析 48
2.3.4 无刷直流电机换相暂态分析 53
参考文献 56
第三章 无刷直流电机速度控制系统 57
3.1 无刷直流电机双闭环调速 57
3.1.1 PID调速原理 57
3.1.2 控制器设计 59
3.2 无刷直流电机速度智能控制技术 62
3.2.1 模糊控制 62
3.2.2 神经网络控制 67
3.2.3 遗传算法优化控制 73
3.2.4 滑模变结构控制 79
3.2.5 灰色控制 84
3.2.6 其他智能调速方法 88
3.3 电机参数对动态响应和调速范围的影响 89
3.3.1 电阻参数 90
3.3.2 电感参数 90
3.3.3 转动惯量参数 92
参考文献 92
第四章 无刷直流电机换相转矩波动分析与抑制 95
4.1 分时换相策略抑制转矩波动 95
4.1.1 换相转矩波动分析 95
4.1.2 分时换相策略分析 102
4.1.3 最佳分时换相策略的研究 106
4.2 基于自抗扰技术的换相转矩波动抑制 108
4.2.1 抑制转矩波动的自抗扰策略 108
4.2.2 实验结果 111
4.3 基于BP神经网络的换相转矩波动抑制 113
4.3.1 BP神经网络 113
4.3.2 自校正调节器 115
4.3.3 实验结果 116
4.4 基于模糊小生境遗传算法的电机优化设计与转矩波动抑制 118
4.4.1 反电势波形平顶宽度的计算 118
4.4.2 模糊小生境遗传算法 121
4.4.3 无刷直流电机优化设计 123
参考文献 126
第五章 无刷直流电机的无位置传感器控制 127
5.1 转子位置间接检测法 127
5.1.1 反电势法 127
5.1.2 磁链法 136
5.1.3 电感法 136
5.1.4 人工智能法 138
5.2 无位置传感器控制 138
5.2.1 基于扰动观测器的无位置传感器控制 138
5.2.2 基于Kalman滤波的无位置传感器控制 144
5.2.3 基于滑模观测器的无位置传感器控制 148
5.2.4 基于小波网络的无位置传感器控制 151
5.3 无位置传感器控制下的启动 156
5.3.1 静止状态下转子初始位置的确定 156
5.3.2 无位置传感器下的启动方法 157
参考文献 161
第六章 无刷直流电机控制系统仿真 163
6.1 无刷直流电机S函数仿真 163
6.2 无刷直流电机图形化仿真 170
6.2.1 无刷直流电机双闭环调速系统仿真 171
6.2.2 无刷直流电机相电流超前导通运行仿真 177
参考文献 180
第七章 无刷直流电机控制系统实现 182
7.1 系统主电路 182
7.2 驱动电路 185
7.2.1 MOSFET驱动电路 185
7.2.2 IGBT驱动电路 187
7.2.3 智能功率模块 188
7.3 转子位置信号检测电路 190
7.4 微处理器控制电路 191
7.4.1 微处理器选型 191
7.4.2 单片机控制电路 192
7.4.3 DSP控制电路 196
7.5 保护电路 199
7.5.1 过压保护电路 199
7.5.2 过流保护电路 200
7.5.3 逻辑保护电路 201
7.5.4 其他保护电路 202
7.6 无位置传感器控制电路 204
7.6.1 电压检测电路 204
7.6.2 滤波移相电路 206
7.6.3 电流检测电路 207
7.7 无刷直流电机控制专用集成电路 209
7.7.1 MC33033集成电路的应用 209
7.7.2 TB6537P集成电路的应用 212
7.8 系统软件设计 215
7.8.1 带位置传感器无刷直流电机软件设计 215
7.8.2 无位置传感器无刷直流电机软件设计 217
7.8.3 软件可靠性设计 218
7.9 硬件系统电磁兼容性设计 219
7.9.1 强电部分电磁兼容性设计 220
7.9.2 弱电部分电磁兼容性设计 220
参考文献 222
第八章 无刷直流电机控制系统应用实例 223
8.1 电梯门机系统 223
8.1.1 电梯门机系统介绍 223
8.1.2 电梯门机系统技术要求 225
8.1.3 电梯门机控制系统硬件设计 227
8.1.4 电梯门机控制系统软件设计 229
8.2 电梯曳引机系统 231
8.2.1 电梯曳引机系统介绍 231
8.2.2 无刷直流电机无齿轮电梯曳引机的特点 233
8.2.3 电梯曳引机的技术要求 233
8.2.4 电梯曳引机控制系统硬件设计 234
8.2.5 电梯曳引机控制系统软件设计 235
8.3 无刷直流电机在变频空调中的应用 236
8.4 无刷直流电机在电动汽车中的应用 238
8.5 无刷直流电机在电动自行车中的应用 239
8.6 无刷直流电机在其他领域的应用 240
8.6.1 在风机、水泵上的应用 240
8.6.2 在洗衣机上的应用 240
8.6.3 在医疗器械上的应用 241
参考文献 241
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