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| 內容簡介： |
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本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，普通高等教育铁道部规划教材，“中国大学慕课”网站已上线的西南交通大学“电力牵引传动与控制”MOOC配套教材，高等学校电气名师大讲堂推荐教材。高铁作为国家名片已成为我国高端制造走向创新的重要支撑，电力牵引系统是高速列车的动力来源，其相关电力牵引交流传动及其控制是高速列车“掐脖子”核心技术，修订版立足于轨道交通电力牵引系统基础理论及技术，介绍我国高速列车牵引技术的基本原理与技术。本次修订，第2章增加一些新的硬件设计方案，如CPLD和FPGA的方案等。第3章增加近在高铁和地铁中用得比较多的特定消谐PWM、中间60°调制PWM、SVPWM过调制、方波调制等。第4章增加近研究比较多的模糊控制、模型预测控制(MPC)、多相电机矢量控制、双馈电机控制等。第6章对永磁同步电机PMSM部分的内容进行较大修订。本书主要内容有：电力牵引交流传动系统的发展历史、现状以及发展趋势，电力牵引传动系统设计基础；变频调速异步电机控制方式；两电平和三电平脉冲整流器的主电路拓扑结构及其工作原理；两电平和三电平逆变器主电路拓扑结构及其工作原理；不同坐标系下的数学模型；异步电机矢量控制系统；异步电机直接转矩控制系统；电力牵引系统设计技术；无速度传感器控制技术；永磁同步牵引电机驱动技术等。本书注重理论基础、工程概念和思维方法。本书为新形态教材，全书一体化设计，将课程重点内容授课视频制作成二维码，扫描即可实现在线同步学习。本书有配套课程网站，针对全书内容，制作了与主教材配套的电子教案(PPT文件)，各章习题及参考解答，模拟试题及解答、与课程配套的实验题目与课程设计题目，具有良好的互动性，以方便教师授课，学生自学。此外，读者也可以登录“中国大学慕课”网站或“爱课程”网站，自主学习西南交通大学开设的“电力牵引传动与控制”MOOC课程。 本书可作为高等学校电气类专业的大中专生及研究生教材，也可供相关领域从事设计、开发或研究的工程技术人员参考。
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| 目錄：
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第1章 绪论
1.1 发展历史
1.2 电力牵引传动系统的组成及能量变换
1.3 电力牵引传动技术的发展现状
1.3.1 大功率电力电子器件与变流技术
1.3.2 牵引电机技术
1.3.3 牵引传动控制技术
1.4 电力牵引传动技术的发展趋势
1.4.1 大功率半导体器件的发展及应用
1.4.2 控制理论
1.4.3 交流传动系统的控制新技术
习题
第2章 电力牵引系统
2.1 电力牵引供电系统概述
2.1.1 简介
2.1.2 系统组成
2.1.3 供电方式
2.1.4 同相供电系统
2.2 列车受力分析
2.2.1 列车牵引力
2.2.2 列车阻力
2.2.3 列车运行过程的数学描述
2.2.4 列车牵引特性
2.3 黏着控制系统
2.3.1 简介
2.3.2 组合校正法
2.3.3 自适应跟踪法
2.4 电力牵引传动系统
2.4.1 电力牵引传动系统分类
2.4.2 交—直型牵引传动系统
2.4.3 交—直—交型牵引传动系统
习题
第3章 变频调速异步电机的控制方式
3.1 变频调速异步电机的等效电路及转矩公式
3.1.1 变频调速异步电机的等效电路
3.1.2 变频调速异步电机的转矩公式
3.2 恒磁通控制
3.2.1 概述
3.2.2 恒磁通运行
3.3 恒电压频率比控制
3.4 恒转子全磁通控制
3.5 恒功率控制
3.6 列车牵引中变频调速系统运行调节特性
3.6.1 牵引异步电机运行调节特性
3.6.2 牵引异步电机运行控制特点
3.7 转差频率控制调速系统
3.7.1 转差频率与转矩、转子电流的关系
3.7.2 转差频率—电流控制的原理结构
3.8 仿真案例
习题
第4章 网侧变流器主电路及其控制
4.1 网侧变流器概述
4.1.1 引言
4.1.2 网侧变流器的等效电路模型
4.1.3 网侧变流器的工作原理
4.2 两电平网侧变流器主电路
4.2.1 两电平网侧变流器的结构与工作原理
4.2.2 两电平网侧变流器的SPWM原理
4.3 三电平网侧变流器主电路
4.3.1 三电平网侧变流器的结构与工作原理
4.3.2 三电平网侧变流器SPWM原理
4.3.3 三电平网侧变流器中性点电位平衡策略
4.4 中间直流环节的功能与参数
4.4.1 串联谐振电路
4.4.2 支撑电容器
4.5 网侧变流器谐波的产生机理
4.5.1 低次谐波的产生机理
4.5.2 高次谐波的产生机理
4.6 网侧变流器控制技术
4.6.1 瞬态直接电流控制策略
4.6.2 dq电流解耦电流控制策略
4.6.3 预测电流控制策略
4.6.4 可变相位角控制策略
4.6.5 多重化网侧变流器的载波移相技术
4.7 仿真案例
习题
第5章 电机侧变流器主电路及其控制
5.1 两电平电机侧牵引变流器主电路
5.1.1 两电平电机侧牵引变流器的结构与工作原理
5.1.2 两电平电机侧牵引变流器方波控制
5.1.3 两电平电机侧牵引变流器SPWM控制
5.1.4 两电平电机侧牵引变流器SVPWM控制
5.2 三电平电机侧牵引变流器主电路
5.2.1 三电平电机侧牵引变流器的结构与工作原理
5.2.2 三电平电机侧牵引变流器方波控制
5.2.3 三电平电机侧牵引变流器SPWM控制
5.2.4 三电平电机侧牵引变流器SVPWM控制
5.3 SPWM与SVPWM的关联性
5.3.1 脉宽调制的基本类型
5.3.2 关联性存在的前提
5.3.3 参考信号与空间矢量扇区之间的关系
5.3.4 参考信号与空间矢量之间的关系
5.3.5 基波参考信号与空间矢量之间的关系
5.3.6 零序信号与零矢量的分布
5.3.7 SPWM与SVPWM的开关模式
5.4 仿真案例
习题
第6章 异步电机的矢量控制系统
6.1 三相异步电机的数学模型
6.1.1 电压方程
6.1.2 磁链方程
6.1.3 转矩方程
6.1.4 运动方程
6.2 常用坐标系和坐标变换
6.2.1 常用坐标系
6.2.2 坐标变换原则及约束条件
6.2.3 坐标变换的基本思路
6.2.4 三相—两相变换（3/2变换）
6.2.5 两相—两相旋转变换（2s/2r变换）
6.2.6 直角坐标—极坐标变换（K/P变换）
6.3 三相异步电机在两相坐标系上的数学模型
6.3.1 两相任意旋转坐标系（dq坐标系）上的异步电机数学模型
6.3.2 两相静止坐标系（αβ坐标系）上的异步电机数学模型
6.3.3 两相同步旋转坐标系上的异步电机数学模型
6.4 三相异步电机在两相坐标系上的状态方程
6.4.1 ωr-Ψr-is异步电机的状态方程
6.4.2 ωr-Ψs-is异步电机的状态方程
6.4.3 ωr-Ψr-Ψs异步电机的状态方程
6.5 矢量控制的基本思想
6.6 异步电机矢量控制的实现
6.6.1 矢量控制的基本方程
6.6.2 坐标变换电路
6.6.3 转子磁链观测模型
6.7 电力牵引传动中磁场定向矢量控制方案
6.7.1 转差频率矢量控制系统
6.7.2 直接矢量控制系统
6.8 仿真案例
6.9 全数字化矢量控制系统设计
6.9.1 全数字化矢量控制系统结构简介
6.9.2 参数的离散化与数字化
6.9.3 PI调节器的数字化
6.9.4 数字化滤波器
6.9.5 速度数字化采集
习题
第7章 异步电机直接转矩控制系统
7.1 直接转矩控制的基本原理
7.1.1 电磁转矩控制原理
7.1.2 空间电压矢量对定子磁链及转矩的作用
7.2 异步电机直接转矩控制的实现
7.2.1 定子磁链与电磁转矩估计
7.2.2 六边形磁链轨迹直接转矩控制
7.2.3 近似圆形磁链轨迹直接转矩控制
7.3 电力牵引传动中直接转矩控制方案
7.3.1 低速范围的直接转矩控制策略
7.3.2 高速范围内的控制策略
7.3.3 弱磁范围内的控制策略
7.3.4 附属控制环节
7.4 仿真案例
7.5 全数字化直接转矩控制系统设计
7.6 矢量控制与直接转矩控制的内在联系
习题
第8章 电力牵引传动系统的参数设计
8.1 牵引变压器与四象限变流器关键参数的计算
8.1.1 牵引变压器关键参数的计算
8.1.2 四象限变流器关键参数的计算
8.2 中间直流环节关键参数的计算
8.2.1 直流侧支撑电容参数的计算（含LC谐振电路）
8.2.2 直流侧支撑电容参数的计算（不含LC谐振电路）
8.2.3 直流侧二次谐振电路参数的计算
8.2.4 斩波制动电阻阻值的计算
8.3 电机侧变流器和牵引电机关键参数的计算
8.3.1 牵引电机输入电压、电流参数的计算
8.3.2 牵引电机额定频率、额定转速、额定转矩参数的计算
8.4 谐波分析
8.4.1 异步电机中的谐波磁动势
8.4.2 谐波等值电路
8.4.3 谐波电流
8.4.4 谐波转矩
8.5 牵引传动系统优化匹配与容量设计
8.5.1 牵引变流器与牵引电机的参数匹配
8.5.2 牵引系统与机械传动的匹配
8.5.3 牵引传动系统的容量计算
习题
第9章 永磁同步电机控制技术
9.1 永磁同步电机的数学模型
9.1.1 三相静止坐标系（ABC）下永磁同步电机的数学模型
9.1.2 两相静止坐标系（αβ）下永磁同步电机的数学模型
9.1.3 两相旋转坐标系（dq）下永磁同步电机的数学模型
9.2 永磁同步牵引电机的变频调速方式
9.2.1 变频调速永磁同步电机的稳态特性
9.2.2 恒转矩控制与最大转矩电流比控制
9.2.3 恒功率控制与弱磁控制
9.3 永磁同步牵引电机的控制策略
9.3.1 永磁同步电机的矢量控制策略
9.3.2 永磁同步电机的直接转矩控制策略
9.4 应用案例
9.5 仿真案例
习题
第10章 电力牵引驱动新技术
10.1 电力电子牵引变压器技术
10.1.1 电力电子变压器的基本概念
10.1.2 电力电子牵引变压器的拓扑结构
10.1.3 电力电子牵引变压器的控制
10.2 SiC变流器技术
10.2.1 SiC器件在高铁列车领域的应用
10.2.2 地铁车辆SiC牵引逆变器PWM控制策略
10.3 无传感器控制技术
10.3.1 概述
10.3.2 异步电机无速度传感器的控制策略
10.3.3 永磁同步电机无位置传感器的控制策略
习题
参考文献
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