線(xiàn)性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制的電力變流器與交流電氣傳動(dòng)簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

　　本書(shū)系統闡述了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )在電力電子技術(shù)和電氣傳動(dòng)中的應用，闡述人工智能與電力電子的發(fā)展融合，這些都是戰略新興產(chǎn)業(yè)的熱點(diǎn)技術(shù)方向，非常具有指導意義和參考價(jià)值！

　　本書(shū)是一本系統闡述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制理論在電力電子技術(shù)領(lǐng)域應用的專(zhuān)業(yè)書(shū)籍，詳細介紹了無(wú)速度傳感器交流傳動(dòng)控制系統以及相關(guān)的理論，而這些理論是建立在空間矢量識別的經(jīng)典控制理論之上。本書(shū)廣泛收集并總結了基于電力電子器件的電氣傳動(dòng)控制中的代表性結構和控制原理，在此基礎之上，進(jìn)一步討論了對現有系統的改進(jìn)思路和完善的方向，使線(xiàn)性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制理論的應用與電氣傳動(dòng)控制有機地結合起來(lái)，同時(shí)還能應用本書(shū)所介紹的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )(ANN)理論來(lái)實(shí)現對電力電子器件的實(shí)時(shí)控制。本書(shū)涉及電力電子技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制、電氣傳動(dòng)、電機學(xué)以及電力系統分析等內容，涵蓋了電氣工程學(xué)科中的幾個(gè)主要領(lǐng)域，是系統掌握電力電子技術(shù)中智能控制的優(yōu)秀參考圖書(shū)。全書(shū)共分為4個(gè)部分：第1部分闡述了電壓源型逆變器及其控制，主要是幫助讀者回顧有關(guān)的基礎；第2部分介紹了以感應永磁同步電氣傳動(dòng)為主的交流電氣傳動(dòng)控制，此部分同樣是為后續的實(shí)際控制對象做一個(gè)前期鋪墊；第3部分則引出了線(xiàn)性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制理論的基本概念，以及它在電氣傳動(dòng)控制中應用的可能性，同時(shí)還驗證了線(xiàn)性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制理論能夠實(shí)現電氣傳動(dòng)控制的理論依據，尤其是EXIN神經(jīng)系統；本書(shū)的第4部分是對實(shí)際應用的描述，詳細分析了電氣傳動(dòng)中的電能質(zhì)量問(wèn)題，討論了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )理論在電氣傳動(dòng)中的參數辨識、無(wú)速度傳感器的控制、電力有源濾波器以及在分布式可再生能源發(fā)電系統中的應用，其中所涉及的仿真和實(shí)驗結果也證明了應用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )理論實(shí)施控制的正確性。

　　若要全面和正確理解本書(shū)的精髓，需要讀者具備電氣設備和電力電子技術(shù)以及一些控制系統、信號處理、線(xiàn)性代數、數值分析的基本知識。本書(shū)適用于高年級本科生和研究生、學(xué)者、執業(yè)工程師和研究人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )應用的相關(guān)人員學(xué)習、參考，同時(shí)讀者也可通過(guò)書(shū)中各章最后所提供的相關(guān)參考資料來(lái)進(jìn)一步理解書(shū)中所述內容。

譯者序
原書(shū)序
原書(shū)前言

第1章基本概念回顧：空間矢量
分析1
1.1簡(jiǎn)介 1
1.2空間矢量的定義1
1.33→2和2→3轉換  4
1.3.1非功率不變形式14
1.3.2功率不變形式5
1.3.3非功率不變形式25
1.4坐標變換6
1.5瞬時(shí)有功和無(wú)功功率7
參考文獻10

第1部分電力變流器
第2章電壓源型逆變器的脈寬
調制14
2.1電壓源型逆變器的基本原理14
2.1.1電流諧波16
2.1.2諧波頻譜17
2.1.3最大調制指數18
2.1.4轉矩諧波18
2.1.5開(kāi)關(guān)頻率和開(kāi)關(guān)損耗18
2.1.6共模電壓（CMV）19
2.2開(kāi)環(huán)PWM20
2.2.1載波PWM21
2.2.2無(wú)載波PWM32
2.2.3超調制33
2.2.4共模輸出最小化的SV-PWM
技術(shù)34
2.2.5優(yōu)化的開(kāi)環(huán)PWM36
2.2.6開(kāi)環(huán)PWM技術(shù)的實(shí)驗
驗證37
2.3電壓源型逆變器的閉環(huán)控制44
2.3.1閉環(huán)控制方式的分類(lèi)44
2.3.2從六脈沖整流器到有源
整流器53
2.3.3VSI的電流控制57
2.3.4VSI的功率控制64
符號列表81
參考文獻82
延伸閱讀85

第3章電能質(zhì)量86
3.1非線(xiàn)性負載86
3.1.1諧波源的電流源類(lèi)型（諧波電
流源）86
3.1.2諧波源的電壓源類(lèi)型（諧波電
壓源）86
3.2配電網(wǎng)諧波的傳播88
3.3無(wú)源濾波器91
3.4有源電力濾波器93
3.4.1有源電力濾波器簡(jiǎn)介93
3.4.2并聯(lián)和串聯(lián)濾波器的基本操
作問(wèn)題95
3.4.3并聯(lián)型有源濾波器95
3.4.4串聯(lián)型有源濾波器104
3.4.5PAF和SAF的比較108
3.4.6混合型有源濾波器109
符號列表116
參考文獻117
第2部分電氣傳動(dòng)
第4章感應電動(dòng)機的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)
模型120
4.1簡(jiǎn)介120
4.2電動(dòng)機空間矢量的定義120
4.3感應電動(dòng)機的相電壓方程124
4.4定子坐標系下的空間矢量
方程125
4.5轉子坐標系下的空間矢量
方程126
4.6廣義坐標系下的空間矢量
方程126

目錄
線(xiàn)性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制的電力變流器與交流電氣傳動(dòng)4.6.1交互磁耦合電路128
4.6.2轉子磁鏈坐標系下的空間
矢量方程129
4.6.3定子磁鏈坐標系下的空間
矢量方程132
4.6.4勵磁磁鏈坐標系下的空間
矢量方程134
4.7磁飽和條件下感應電動(dòng)機的動(dòng)態(tài)
數學(xué)模型135
4.8感應電動(dòng)機的穩態(tài)空間
矢量模型138
4.9感應電動(dòng)機空間矢量模型的
實(shí)驗驗證142
4.10考慮槽影響的感應電動(dòng)機
模型146
4.10.1含定子和轉子槽影響的感應
電動(dòng)機空間矢量模型148
4.10.2含轉子槽影響的感應電動(dòng)機
空間矢量狀態(tài)模型150
4.10.3含轉子槽影響的感應電動(dòng)機
空間狀態(tài)模型152
4.10.4含定子和轉子槽影響的感應
電動(dòng)機空間狀態(tài)模型153
4.10.5考慮定子和轉子槽影響的空間
矢量模型的實(shí)驗驗證155
符號列表163
參考文獻164

第5章感應電動(dòng)機驅動(dòng)控制
技術(shù)166
5.1感應電動(dòng)機控制技術(shù)簡(jiǎn)介166
5.2感應電動(dòng)機的標量控制167
5.2.1電壓激勵的標量控制167
5.2.2電流激勵的標量控制174
5.3感應電動(dòng)機的磁場(chǎng)定向控制175
5.3.1磁場(chǎng)定向矢量控制的
原理175
5.3.2轉子磁通定向控制176
5.3.3轉子磁鏈的獲取178
5.3.4定子磁通定向控制191
5.3.5磁化磁通定向控制197
5.4感應電動(dòng)機的直接轉矩控制202
5.4.1感應電動(dòng)機中電磁轉矩
的產(chǎn)生202
5.4.2定子磁鏈空間矢量與逆變器配
置的關(guān)系203
5.4.3電壓空間矢量和控制方案的
選擇標準204
5.4.4定子磁通與電磁轉矩的
估計206
5.4.5DTC方案209
5.4.6DTCEMC211
5.4.7經(jīng)典DTC和DTCEMC實(shí)
驗結果214
5.4.8DTC-SVM217
5.4.9DTC-SVM驅動(dòng)的實(shí)驗
結果219
5.4.10直接自動(dòng)控制219
5.4.11FOC和DTC的比較223
符號列表224
參考文獻225

第6章感應電動(dòng)機驅動(dòng)的無(wú)速度
傳感器控制技術(shù)227
6.1無(wú)速度傳感器控制技術(shù)簡(jiǎn)介227
6.2基于模型的無(wú)速度傳感器
控制技術(shù)227
6.3基于各向異性的無(wú)速度傳感
器控制技術(shù)228
6.4基于模型的無(wú)速度傳感器
控制技術(shù)229
6.4.1開(kāi)環(huán)積分229
6.4.2逆變器的非線(xiàn)性234
6.4.3電動(dòng)機參數不匹配235
6.4.4估計器和觀(guān)測器238
6.4.5開(kāi)環(huán)速度估計器239
6.4.6模型參考自適應系統242
6.4.7全階Luenberger自適應
觀(guān)測器246
6.4.8全階滑模觀(guān)測器252
6.4.9降階自適應觀(guān)測器253
6.4.10擴展卡爾曼濾波器257
6.5各向異性的無(wú)速度傳感器
技術(shù)258
6.5.1旋轉載波技術(shù)258
6.5.2基于有限元的旋轉載波下感
應電動(dòng)機凸極的分析262
6.5.3脈動(dòng)載波技術(shù)268
6.5.4高頻激勵技術(shù)269
6.6驅動(dòng)感應電動(dòng)機無(wú)速度傳感器
技術(shù)的總結274
參考文獻275

第7章永磁同步電動(dòng)機驅動(dòng)278
7.1簡(jiǎn)介278
7.1.1直流無(wú)刷電動(dòng)機278
7.1.2交流無(wú)刷電動(dòng)機279
7.1.3永磁體280
7.2永磁同步電動(dòng)機的空間矢量
模型282
7.3永磁同步電動(dòng)機驅動(dòng)器的
控制策略287
7.3.1永磁同步電動(dòng)機驅動(dòng)器的磁
場(chǎng)定向控制287
7.3.2轉矩控制的驅動(dòng)器289
7.3.3轉速控制的驅動(dòng)器295
7.3.4直接轉矩控制297
7.4永磁同步電動(dòng)機驅動(dòng)器的無(wú)速度
傳感器控制技術(shù)302
7.4.1基于各向異性的無(wú)速度
傳感器技術(shù)302
7.4.2基于模型的無(wú)速度
傳感器技術(shù)315
參考文獻325

第3部分基于神經(jīng)網(wǎng)
絡(luò )的正交回歸第8章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的正交
回歸328
8.1ADALINE和最小二乘問(wèn)題
簡(jiǎn)介328
8.2線(xiàn)性回歸的方法329
8.2.1OLS問(wèn)題329
8.2.2DLS問(wèn)題329
8.2.3TLS問(wèn)題329
8.3最小主元分析和MCAEXIN
神經(jīng)元330
8.3.1一些MCA的應用330
8.3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )方法330
8.4MCAEXIN神經(jīng)元331
8.4.1初始過(guò)渡過(guò)程的收斂性331
8.4.2MCA神經(jīng)元的動(dòng)態(tài)特性332
8.4.3動(dòng)態(tài)穩定性和學(xué)習率334
8.4.4數值計算的考慮335
8.4.5加速技術(shù)337
8.4.6仿真337
8.4.7MCA神經(jīng)元的總結和
展望342
8.5TLSEXIN神經(jīng)元342
8.5.1穩定性分析（幾何方法）344
8.5.2收斂域345
8.5.3非泛型TLS問(wèn)題348
8.6線(xiàn)性最小二乘問(wèn)題的泛化351
8.7GeMCAEXIN神經(jīng)元352
8.7.1GeMCAEXIN誤差函數臨界
點(diǎn)的定性分析353
8.7.2GeTLS誤差函數的分析（幾
何方法）354
8.7.3臨界圖：中心軌跡354
8.8GeTLSEXIN神經(jīng)元356
8.8.1GeTLS的收斂域357
8.8.2規劃357
8.8.3加速后的MCAEXIN神經(jīng)
元（MCAEXIN+）359
參考文獻361

第4部分應用精選
第9章電動(dòng)機的最小二乘法和神經(jīng)
網(wǎng)絡(luò )辨識366
9.1感應電動(dòng)機的參數估計366
9.2磁通模型對參數變化的敏
感度367
9.2.1電流磁通模型的敏感度367
9.2.2電壓磁通模型的敏感度373
9.3磁通模型失準對控制性能影響的
實(shí)驗分析378
9.4電動(dòng)機參數變化的在線(xiàn)跟蹤
方法379
9.5使用普通最小二乘法的感應電動(dòng)機
參數的在線(xiàn)估計380
9.5.1在普通參考坐標系下的空間
矢量電壓方程380
9.5.2磁化曲線(xiàn)估計384
9.5.3普通最小二乘法辨識385
9.5.4RLS算法385
9.5.5信號處理系統388
9.5.6應用實(shí)驗的測試裝置
說(shuō)明391
9.5.7仿真與實(shí)驗結果392
9.6在飽和與非飽和條件下的有約束
條件的最小化感應電動(dòng)機參數
估計方法395
9.6.1有約束條件的最小化第一
方法396
9.6.2有約束條件的最小化第二
方法401
9.7使用總體最小二乘法的感應電動(dòng)
機的參數估計412
9.8在FOC和DTCIM驅動(dòng)器中應用
基于RLS的參數估計方法對磁通
模型進(jìn)行適應421
9.9靜止狀態(tài)IM參數的估計425
符號列表429
參考文獻430

第10章帶APF能力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )
增強型單相DG系統437
10.1簡(jiǎn)介437
10.2基本工作原理438
10.3ADALINE設計規則439
10.3.1陷波器運行441
10.3.2帶通運行442
10.3.3MATLAB-Simulink中
的實(shí)現444
10.3.4與傳統數字濾波器的
比較444
10.3.5NN帶通濾波器與PLL：理
論上的比較445
10.4電流參考值的生成447
10.5多諧振電流控制器447
10.6穩定性問(wèn)題449
10.7試驗臺453
10.8實(shí)驗結果454
10.8.1APF接入454
10.8.2功率參考值接入457
10.8.3負載波動(dòng)459
10.8.4NN濾波器與鎖相環(huán)的
對比461
10.8.5NN濾波器與p-q理論的
對比462
10.8.6與國際標準的對比463
10.9APF接入步驟465
參考文獻466

第11章交流驅動(dòng)器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )無(wú)
位置傳感器控制468
11.1基于NN的無(wú)位置傳感器
控制468
11.2基于BPN的MRAS轉速觀(guān)
測器469
11.2.1BPNMRAS觀(guān)測器的
在線(xiàn)訓練471
11.2.2BPNMRAS觀(guān)測器的
實(shí)現472
11.2.3BPNMRAS觀(guān)測器的
實(shí)驗結果472
11.3基于LS的MRAS轉速觀(guān)
測器474
11.3.1OLSMRAS觀(guān)測器的
實(shí)驗結果475
11.3.2TLSEXINMRAS觀(guān)
測器480
11.3.3改進(jìn)的歐拉神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )自
適應模型491
11.3.4MCAEXIN+MRAS觀(guān)
測器496
11.4TLSEXIN全階Luenberger
自適應觀(guān)測器498
11.4.1IM的狀態(tài)空間模型499
11.4.2自適應轉速觀(guān)測器499
11.4.3基于TLS的轉速估計499
11.4.4TLSEXIN全階自適應觀(guān)測器
的穩定性502
11.4.5TLSEXIN全階Luenberger
自適應觀(guān)測器的實(shí)驗
結果505
11.4.6實(shí)驗對比測試515
11.5MCAEXIN+降階觀(guān)測器518
11.5.1降階觀(guān)測器方程518
11.5.2基于MCAEXIN+的轉速
估計519
11.5.3觀(guān)測器增益矩陣的選擇
建議520
11.5.4計算的復雜度521
11.5.5MCAEXIN+降階自適應觀(guān)
測器的實(shí)驗結果522
附錄A控制的實(shí)現方案526
附錄B測試裝置說(shuō)明531
符號列表534
參考文獻535