| ACKNOWLEDGMENTS | 第4-5页 |
| 致谢 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 摘要 | 第8-10页 |
| CONTENTS(目录) | 第10-17页 |
| LIST OF SYMBOLS | 第17-18页 |
| LIST OF ACRONYMS | 第18-19页 |
| LIST OF FIGURES | 第19-22页 |
| LIST OF TABLES | 第22-23页 |
| PART Ⅰ. ENGLISH THESIS | 第23-152页 |
| CHAPTER 1. INTRODUCTION | 第24-35页 |
| 1.1 PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTOR | 第24-27页 |
| 1.2 SPEED CONTROL METHODS FOR PMSM DRIVE | 第27-31页 |
| 1.2.1 VVVF control | 第28-29页 |
| 1.2.2 Field oriented vector control | 第29-30页 |
| 1.2.3 Direct torque control | 第30-31页 |
| 1.3 DTC FOR IM AND PMSM | 第31-32页 |
| 1.4 THESIS OUTLINE | 第32-33页 |
| REFERENCES | 第33-35页 |
| CHAPTER 2. HIGH PERFORMANCE PERMANENT MAGNENT SYNCHRONOUS MOTOR DRIVES STUDY | 第35-57页 |
| 2.1 INTRODUCTION | 第35页 |
| 2.2 VC FOR PMSM | 第35-37页 |
| 2.3 DTC FOR PMSM | 第37-38页 |
| 2.4 FUZZY LOGIC IN DTC DRIVE SYSTEM | 第38-40页 |
| 2.5 SVM DTC DRIVE SYSTEM | 第40-41页 |
| 2.5.1 Continuous SVM DTC | 第41页 |
| 2.5.2 Discrete SVM DTC | 第41页 |
| 2.6 SENSORLESS METHODS FOR PMSM | 第41-46页 |
| 2.6.1 Back EMF or flux linkage based estimator | 第42-43页 |
| 2.6.2 Observer based estimator | 第43-44页 |
| 2.6.2.1 Observer | 第43页 |
| 2.6.2.2 Observer-EKF | 第43-44页 |
| 2.6.2.3 Observer-MRAS | 第44页 |
| 2.6.2.4 Observer-SMO | 第44页 |
| 2.6.3 Geometrical and saturation effect based estimators | 第44-46页 |
| 2.6.4 Intelligent controller based estimator | 第46页 |
| 2.7 SPEED SENSORLESS STRATEGIES FOR DTC | 第46-49页 |
| 2.8 CONCLUSION | 第49页 |
| REFERENCES | 第49-57页 |
| CHAPTER 3. MATHEMATIC MODEL OF PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS | 第57-65页 |
| 3.1 INTRODUCTION | 第57页 |
| 3.2 SPACE VECTORS | 第57-59页 |
| 3.3 VOLTAGE AND FLUX LINKAGE EQUATIONS | 第59-60页 |
| 3.4 TORQUE EQUATIONS | 第60-62页 |
| 3.5 PER-UNIT VALUED EQUATIONS | 第62-64页 |
| 3.6 CONCLUSION | 第64页 |
| REFERENCES | 第64-65页 |
| CHAPTER 4. CONVENTIONAL DIRECT TORQUE CONTROL FOR PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS | 第65-79页 |
| 4.1 INTRODUCTION | 第65页 |
| 4.2 FUNDAMENTALS OF DIRECT TORQUE CONTROLLED PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS | 第65-71页 |
| 4.2.1 Basic idea of DTC for PMSM | 第66-67页 |
| 4.2.2 Space voltage vectors of the voltage source inverter | 第67-68页 |
| 4.2.3 Effect of space voltage vectors | 第68-70页 |
| 4.2.4 Switching table of the conventional DTC for PMSM | 第70-71页 |
| 4.3 IMPLEMENTATION OF THE CONVENTIONAL DTC FOR PMSM | 第71-73页 |
| 4.4 NUMERICAL SIMULATION AND EXPERIMENTAL VERIFICATION | 第73-77页 |
| 4.5 CONCLUSION | 第77页 |
| REFERENCES | 第77-79页 |
| CHAPTER 5. BASIC PROBLEMS ASSOCIATED WITH CONVENTIONAL DIRECT TORQUE CONTROL FOR PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS AND IMPROVEMENTS | 第79-100页 |
| 5.1 INTRODUCTION | 第79-81页 |
| 5.2 EFFECT OF THE INITIAL FLUX LINKAGE VECTOR | 第81-82页 |
| 5.3 ESTIMATION OF STATOR RESISTANCE | 第82-86页 |
| 5.4 FORWARD DROP VOLTAGE AND DEAD TIME VOLTAGE | 第86-90页 |
| 5.4.1 Output Voltage of an Inverter Leg with Positive and Negative Currents | 第87页 |
| 5.4.2 Effect of Forward Voltage Drop of Power Switch and Its Compensation | 第87-89页 |
| 5.4.3 Dead Time and Forward Voltage Drop Effect of Power Switch and Its Compensation | 第89-90页 |
| 5.5 ANALYSIS OF OFFSET EFFECT AND DRIFT COMPENSATION IN ESTIMATED STATOR FLUX LINKAGE | 第90-97页 |
| 5.5.1 Low Pass Filter | 第91-92页 |
| 5.5.2 Improved Methods Presented by Hu and Wu | 第92-97页 |
| 5.5.2.1 Algorithm 1:Modified integrator with a saturable feedback | 第92-93页 |
| 5.5.2.2 Algorithm 2:Modified integrator with an amplitude limiter | 第93-95页 |
| 5.5.2.3 Algorithm 3:Modified integrator with an adaptive compensation | 第95-97页 |
| 5.6 CONCLUSION | 第97-98页 |
| REFERENCES | 第98-100页 |
| CHAPTER 6. DIRECT TORQUE CONTROL FOR PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS BASED ON FUZZY LOGIC | 第100-116页 |
| 6.1 INTRODUCTION | 第100-101页 |
| 6.2 FUZZY LOGIC THEORY FOR PMSM DTC | 第101-102页 |
| 6.3 FUZZY LOGIC CONTROLLER | 第102-106页 |
| 6.3.1 Membership function | 第102-103页 |
| 6.3.2 Fuzzification | 第103页 |
| 6.3.3 Fuzzy Rules | 第103-105页 |
| 6.3.4 Inference method | 第105-106页 |
| 6.3.5 Defuzzification | 第106页 |
| 6.4 IMPLEMENTATION OF FUZZY CONTROLLER FOR PMSM DTC SYSTEM | 第106-107页 |
| 6.5 SIMULATION RESULTS OF FUZZY PMSM DTC SYSTEM | 第107-110页 |
| 6.6 EXPERIMENTAL RESULTS OF FUZZY PMSM DTC SYSTEM | 第110-113页 |
| 6.7 CONCLUSION | 第113页 |
| REFERENCES | 第113-116页 |
| CHAPTER 7. SPACE VOLTAGE MODULATION DIRECT TORQUE CONTROL FOR PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS | 第116-131页 |
| 7.1 INTRODUCTION | 第116-118页 |
| 7.2 SVM IMPLEMENTATION BASED ON DSP | 第118-120页 |
| 7.2.1 Software Determined Switching Patterns | 第119页 |
| 7.2.2 Hardware Implemented Switching Patterns | 第119-120页 |
| 7.2.3 Comparison of Software and Hardware Determined Modes | 第120页 |
| 7.3 SVM DTC SYSTEM FOR PMSM | 第120-122页 |
| 7.3.1 Flux Linkage and Torque Estimator | 第121页 |
| 7.3.2 Vs Estimator | 第121-122页 |
| 7.3.3 Transient Control of Stator Flux Linkage Vector | 第122页 |
| 7.4 SIMULATION RESULTS | 第122-125页 |
| 7.5 EXPERIMENTAL RESULTS | 第125-128页 |
| 7.6 CONCLUSION | 第128-129页 |
| REFERENCES | 第129-131页 |
| CHAPTER 8. SENSORLESS DIRECT TORQUE CONTROL FOR PERMANENT MAGNET SYNCHRONOUS MOTORS | 第131-149页 |
| 8.1 INTRODUCTION | 第131-132页 |
| 8.2 A GENERAL REVIEW OF SENSORLESS DRIVE SYSTEMS | 第132-134页 |
| 8.2.1 Open loop and back EMF based estimators | 第132页 |
| 8.2.2 Observer-based estimators | 第132-133页 |
| 8.2.3 Estimators based on inductance variation due to geometrical and saturation effects | 第133页 |
| 8.2.4 Estimators using artificial intelligence | 第133页 |
| 8.2.5 Sensorless method used in this thesis | 第133-134页 |
| 8.3 CONVENTIONAL STATOR FLUX LINKAGE VECTOR BASED SENSORLESS METHOD | 第134-136页 |
| 8.4 ROTOR FLUX LINKAGE VECTOR BASED SENSORLESS METHOD | 第136-137页 |
| 8.5 SENSORLESS DTC SYSTEM FOR PMSM | 第137-139页 |
| 8.6 SIMULATION RESULTS OF SENSORLESS FUZZY PMSM DTC SYSTEM | 第139-144页 |
| 8.7 EXPERIMENTAL RESULTS OF SENSORLESS FUZZY PMSM DTC SYSTEM | 第144-147页 |
| 8.8 CONCLUSION | 第147页 |
| REFERENCES | 第147-149页 |
| CHAPTER 9. CONCLUSIONS AND FURTHER WORK | 第149-152页 |
| 9.1 CONCLUSIONS | 第149-151页 |
| 9.2 FURTHER RESEARCH | 第151-152页 |
| 第二部分 中文论文 | 第152-258页 |
| 第一章 综述 | 第153-161页 |
| 1.1 永磁同步电机 | 第153-155页 |
| 1.2 永磁同步电机驱动系统的速度控制 | 第155-157页 |
| 1.2.1 VVVF控制 | 第156页 |
| 1.2.2 矢量控制 | 第156-157页 |
| 1.2.3 直接转矩控制 | 第157页 |
| 1.3 永磁同步电机和异步电机的直接转矩控制 | 第157-158页 |
| 1.4 论文概要 | 第158-159页 |
| 参考文献 | 第159-161页 |
| 第二章 2.永磁同步电机高性能控制研究 | 第161-176页 |
| 2.1 序言 | 第161页 |
| 2.2 永磁同步电机矢量控制的研究 | 第161-162页 |
| 2.3 永磁同步电机直接转矩控制的研究 | 第162-163页 |
| 2.4 模糊逻辑在直接转矩控制中应用的研究 | 第163-164页 |
| 2.4.1 第一类模糊DTC | 第163-164页 |
| 2.4.2 第二类模糊DTC | 第164页 |
| 2.4.3 第三类模糊DTC | 第164页 |
| 2.5 空间矢量调制直接转矩控制驱动系统的研究 | 第164-165页 |
| 2.5.1 连续SVMDTC | 第164-165页 |
| 2.5.2 基于SVMDTC | 第165页 |
| 2.6 永磁同步电机无速度传感器控制的研究 | 第165-167页 |
| 2.7 直接转矩控制无速度传感器的研究 | 第167-168页 |
| 2.8 本章小结 | 第168页 |
| 参考文献 | 第168-176页 |
| 第三章 永磁同步电机的数学模型 | 第176-184页 |
| 3.1 序言 | 第176页 |
| 3.2 空间矢量 | 第176-178页 |
| 3.3 电压和磁链方程 | 第178-179页 |
| 3.4 转矩方程 | 第179-181页 |
| 3.5 标么值系统 | 第181-183页 |
| 3.6 本章小结 | 第183页 |
| 参考文献 | 第183-184页 |
| 第四章 永磁同步电机直接转矩控制 | 第184-196页 |
| 4.1 序言 | 第184页 |
| 4.2 永磁同步电机直接转矩控制的基本问题 | 第184-189页 |
| 4.2.1 永磁同步电机直接转矩控制基本思想 | 第184-185页 |
| 4.2.2 电压空间矢量 | 第185-186页 |
| 4.2.3 电压空间矢量的作用 | 第186-188页 |
| 4.2.4 永磁同步电机直接转矩控制的开关表 | 第188-189页 |
| 4.3 永磁同步电机直接转矩控制的实现 | 第189-190页 |
| 4.4 永磁同步电机直接转矩控制仿真及实验研究 | 第190-194页 |
| 4.5 本章小结 | 第194页 |
| 参考文献 | 第194-196页 |
| 第五章 常规永磁同步电机直接转矩控制中的基本问题 | 第196-213页 |
| 5.1 序言 | 第196-197页 |
| 5.2 初始磁链矢量的影响 | 第197-198页 |
| 5.3 定子电阻的估计 | 第198-201页 |
| 5.4 开关器件电压降和死区时间的影响 | 第201-204页 |
| 5.4.1 逆变器一个通道的输出电压 | 第202页 |
| 5.4.2 开关器件电压降的影响及其补偿 | 第202-203页 |
| 5.4.3 死区时间影响与开关器件电压降影响的综合补偿 | 第203-204页 |
| 5.5 定子磁链漂移的分析及其补偿 | 第204-210页 |
| 5.5.1 低通滤波器 | 第205页 |
| 5.5.2 Hu和Wu提出的方法 | 第205-210页 |
| 5.5.2.1 方法1:具有饱和反馈的积分器 | 第206-207页 |
| 5.5.2.2 方法2:具有幅值限制的积分器 | 第207-208页 |
| 5.5.2.3 方法3:具有自适直补偿的积分器 | 第208-210页 |
| 5.6 本章小结 | 第210-211页 |
| 参考文献 | 第211-213页 |
| 第六章 模糊逻辑永磁同步电机直接转矩控制 | 第213-227页 |
| 6.1 序言 | 第213-214页 |
| 6.2 永磁同步电机直接转矩控制器的模糊逻辑理论 | 第214页 |
| 6.3 模糊逻辑控制器 | 第214-218页 |
| 6.3.1 隶属函数 | 第215页 |
| 6.3.2 模糊化 | 第215-216页 |
| 6.3.3 模糊规则 | 第216-217页 |
| 6.3.4 推理方法 | 第217-218页 |
| 6.3.5 解模糊 | 第218页 |
| 6.4 模糊逻辑在永磁同步电机直接转矩控制器系统中的实现 | 第218-219页 |
| 6.5 仿真结果 | 第219-222页 |
| 6.6 实验结果 | 第222-224页 |
| 6.7 本章小结 | 第224-225页 |
| 参考文献 | 第225-227页 |
| 第七章 空间矢量调制永磁同步电机直接转矩控制 | 第227-239页 |
| 7.1 序言 | 第227-228页 |
| 7.2 基于DSP的空间矢量调制的实现 | 第228-230页 |
| 7.2.1 软件方式SVM | 第229-230页 |
| 7.2.2 硬件方式SVM | 第230页 |
| 7.2.3 二者比较 | 第230页 |
| 7.3 空间矢量调制永磁同步电机直接转矩控制实施 | 第230-232页 |
| 7.3.1 磁链和转矩估计 | 第230-231页 |
| 7.3.2 Vs估计器 | 第231页 |
| 7.3.3 定子磁链矢量的瞬态控制 | 第231-232页 |
| 7.4 仿真结果 | 第232-234页 |
| 7.5 实验结果 | 第234-237页 |
| 7.6 本章小结 | 第237页 |
| 参考文献 | 第237-239页 |
| 第八章 无速度传感器永磁同步电机直接转矩控制 | 第239-254页 |
| 8.1 序言 | 第239页 |
| 8.2 无速度传感器技术发展概述 | 第239-241页 |
| 8.2.1 开环和基于反电势的估计器 | 第239-240页 |
| 8.2.2 基于观测器的估计器 | 第240页 |
| 8.2.3 基于电感变化的估计器 | 第240页 |
| 8.2.4 基于人工智能的估计器 | 第240页 |
| 8.2.5 本文中采用的方法 | 第240-241页 |
| 8.3 基于定子磁链矢量的转子速度估计器 | 第241-243页 |
| 8.4 基于定子磁链矢量和转矩角的转子速度估计器 | 第243-244页 |
| 8.5 永磁同步电机模糊直接转矩控制系统的无速度传感器实现 | 第244-245页 |
| 8.6 仿真结果 | 第245-249页 |
| 8.7 实验结果 | 第249-252页 |
| 8.8 本章小结 | 第252页 |
| 参考文献 | 第252-254页 |
| 第九章 全文总结与展望 | 第254-258页 |
| 9.1 本文主要结论和创新点 | 第254-257页 |
| 9.2 后续研究工作展望 | 第257-258页 |
| APPENDIX | 第258-259页 |
| PUBLICATIONS | 第259-260页 |
