电力电子控制电路中的数字信号处理技术（原书第2版）

作者: 克里斯托弗·索扎斯基著

出版社: 机械工业出版社

出版时间: 2021-08

ISBN: 9787111678144

定价: 119.00

分类: 工程技术

7 张插图图片

8人买过

本书介绍了基于数字信号处理器的电力电子装置数字控制算法设计与实现过程中需解决的技术问题，涵盖模拟信号采集、模/数转换、数字滤波与分离，以及输出功率晶体管的脉冲控制等内容，着重探讨了三相并联有源电力滤波器和D类数字音频功率放大器中的数字信号处理算法解决方案，将电力电子技术和数字信号处理技术紧密联系起来。
目前，许多文献在介绍电力电子控制算法和控制电路时，通常以模拟信号的形式进行分析，存在一定局限，特别是当采样频率和功率晶体管的开关频率与所需频带的两倍相近时并不适用。为避免导致类似问题，本书将数字控制电路视为具有独特特性的数字电路进行分析。另外，本书还介绍了电力电子系统与数字控制电路仿真软件，并给出了大量MATLAB和PSIM仿真例程供读者参考。
本书可作为从事电力电子技术的科研人员和工程技术人员的参考书，也可作为电气工程、电力电子与电力传动、控制理论与控制工程等相关专业的本科生、研究生的参考书。

Krzysztof Sozaski博士现为波兰吉洛纳格拉大学副教授，长期从事有源电力滤波器和D类数字功率放大器的研究，工程经验丰富。译者序
原书第2版前言
原书第1版前言
第1章概述
11电力电子系统
12电力电子系统数字控制电路
121模拟与数字控制电路
122因果和非因果数字电路
123LTI离散时间电路
124数字滤波器
125硬实时控制系统
126采样率
127同步采样
128位数
13多速率控制电路
14有源电力滤波器
15D类数字功率放大器
16变量的符号
17本书内容
参考文献
第2章模拟信号调节与离散化
21介绍
22模拟输入
221电气隔离
222共模电压
223隔离放大器
23电流测量
231电阻分流器
232电流互感器
233带霍尔传感器的传感器
234具有磁调制的电流互感器
235带空气线圈的电流传感器
236电流传感技术的比较
24数字控制电路的参数选择
25总谐波畸变
26模拟信号采样
261采样过程同步
262最大信号频率与信号采集时间
263多通道系统的误差
264顺序采样中A/D转换的振幅和相位误差
265采样时钟抖动
27信号量化
271信号的动态范围
272信号余量
273噪声整形技术
274抖动信号
275量化噪声的传播
276有效位数
28适用于电力电子控制电路的A/D转换器
281逐次逼近的A/D转换器
282带有Δ拨驳髦破鞯淖换器
283选择同步采样A/D转换器
284ADS8364
285AD7608
286ADS1278
287ADS8568
288TMS320F28335 A/D转换器
289TMS320F2837xD A/D转换器
29结论
参考文献
第3章信号滤波与分离的选用方法及其实现
31概述
32数字滤波器
321数字滤波器指标
322有限冲激响应数字滤波器
323无限脉冲响应数字滤波器
324数字IIR滤波器的设计
33晶格型波数字滤波器
331经典IIR滤波器与晶格型波数字滤波器的比较
332LWDF的实现
34改进型晶格型波数字滤波器
341一阶部分
342二阶部分
35线性相位IIR滤波器
351线性相位IIR滤波器的案例
352FIR和LF IIR的比较
36多速率电路
361信号插值
362信号抽取
363具有波数字滤波器的多速率电路
364具有线性相位IIR滤波器的插值器
37数字滤波器组
371严格互补滤波器组
372DFT滤波器组
373滑动DFT算法
374滑动Goertzel算法
375移动DFT算法
376晶格型波数字滤波器组
38数字信号处理算法的实现
381DSP的基本功能
39适用于电力电子控制电路的微控制器
391TMS320F28335
392TMS320F2837xD
393数字信号处理器――TMS320C6×××系列
394数字信号处理器――SHARC系列
310总结
参考文献
第4章电力电子电路仿真与控制算法程序实现
41简介
42基于MATLABk的仿真
421模拟电路的直流和交流仿真分析
422电路的直流和交流节点及回路分析
423模拟电路的瞬态分析
424集成数字控制电路的电力电子系统仿真
425基于Simulinkk的电力电子系统仿真
43基于PSIM的仿真
431基于PSIM元件的仿真
432基于C语言程序代码的仿真
433交流分析仿真
434硬件控制器运行仿真
44本章小结
参考文献
第5章有源电力滤波器控制算法的选择
51引言
52并联有源电力滤波器控制电路
521同步
53APF仿真
531使用MATLAB模拟APF
532使用PSIM模拟APF
54带基波检测器的APF控制
541带低通四阶巴特沃兹滤波器的控制电路
542低通五阶巴特沃兹LWDF控制电路
543滑动DFT控制电路
544带滑动Goertzel的控制电路
545移动DFT控制电路
55基于pq算法的分流APF控制电路
56分流APF经典控制电路
561高通IIR滤波器
562改进的高通滤波器
563直流电压控制器
564pq算法的其余部分
565输出电流控制器
566用于APF的现代化数字控制器
57分流APF的动力学
571降低APF动态失真的方法
572控制电路
573APF输出电流纹波计算
574APF控制电路仿真
58APF的预测控制算法
581提前时间TA
582稳态实验结果
583APF的阶跃响应
59选择适合APF的谐波分离方法
591MDFT控制电路
592采用pq算法的控制电路
510多重速率的并联APF
5101模拟输入电路
5102输出电感器
5103APF仿真结果
511多速率并联预测APF
512总结
参考文献
第6章D类数字功率放大器中的数字信号处理电路
61引言
62D类数字功率放大器电路
63D类数字功率放大器调制器
631过采样脉冲宽度调制器
64D类数字功率放大器控制电路拓扑架构
641开环功率放大器
642基于电源电压数字反馈的功率放大器
643基于输出脉冲模拟反馈的功率放大器
644基于数字反馈的功率放大器
65D类数字功率放大器供电电源
66点击调制
67高品质音频信号的插值器
671单级插值器设计
672多级插值器设计
68D类数字音频功率放大器
681数字分频器
69扬声器的测量
610带有数字点击调制器的D类功率放大器
6101数字分频器
6102数字点击调制器的实现
6103实验结果
611带TAS5508 DSP的D类数字音频功率放大器
6111TAS55085121K8EVM
6112三路数字分频器
6113实验结果
612结论
参考文献
第7章总结
71本书总结
72未来展望
参考文献
内容简介:
本书介绍了基于数字信号处理器的电力电子装置数字控制算法设计与实现过程中需解决的技术问题，涵盖模拟信号采集、模/数转换、数字滤波与分离，以及输出功率晶体管的脉冲控制等内容，着重探讨了三相并联有源电力滤波器和D类数字音频功率放大器中的数字信号处理算法解决方案，将电力电子技术和数字信号处理技术紧密联系起来。
目前，许多文献在介绍电力电子控制算法和控制电路时，通常以模拟信号的形式进行分析，存在一定局限，特别是当采样频率和功率晶体管的开关频率与所需频带的两倍相近时并不适用。为避免导致类似问题，本书将数字控制电路视为具有独特特性的数字电路进行分析。另外，本书还介绍了电力电子系统与数字控制电路仿真软件，并给出了大量MATLAB和PSIM仿真例程供读者参考。
本书可作为从事电力电子技术的科研人员和工程技术人员的参考书，也可作为电气工程、电力电子与电力传动、控制理论与控制工程等相关专业的本科生、研究生的参考书。
作者简介:
Krzysztof Sozaski博士现为波兰吉洛纳格拉大学副教授，长期从事有源电力滤波器和D类数字功率放大器的研究，工程经验丰富。
目录:
译者序
原书第2版前言
原书第1版前言
第1章概述
11电力电子系统
12电力电子系统数字控制电路
121模拟与数字控制电路
122因果和非因果数字电路
123LTI离散时间电路
124数字滤波器
125硬实时控制系统
126采样率
127同步采样
128位数
13多速率控制电路
14有源电力滤波器
15D类数字功率放大器
16变量的符号
17本书内容
参考文献
第2章模拟信号调节与离散化
21介绍
22模拟输入
221电气隔离
222共模电压
223隔离放大器
23电流测量
231电阻分流器
232电流互感器
233带霍尔传感器的传感器
234具有磁调制的电流互感器
235带空气线圈的电流传感器
236电流传感技术的比较
24数字控制电路的参数选择
25总谐波畸变
26模拟信号采样
261采样过程同步
262最大信号频率与信号采集时间
263多通道系统的误差
264顺序采样中A/D转换的振幅和相位误差
265采样时钟抖动
27信号量化
271信号的动态范围
272信号余量
273噪声整形技术
274抖动信号
275量化噪声的传播
276有效位数
28适用于电力电子控制电路的A/D转换器
281逐次逼近的A/D转换器
282带有Δ拨驳髦破鞯淖换器
283选择同步采样A/D转换器
284ADS8364
285AD7608
286ADS1278
287ADS8568
288TMS320F28335 A/D转换器
289TMS320F2837xD A/D转换器
29结论
参考文献
第3章信号滤波与分离的选用方法及其实现
31概述
32数字滤波器
321数字滤波器指标
322有限冲激响应数字滤波器
323无限脉冲响应数字滤波器
324数字IIR滤波器的设计
33晶格型波数字滤波器
331经典IIR滤波器与晶格型波数字滤波器的比较
332LWDF的实现
34改进型晶格型波数字滤波器
341一阶部分
342二阶部分
35线性相位IIR滤波器
351线性相位IIR滤波器的案例
352FIR和LF IIR的比较
36多速率电路
361信号插值
362信号抽取
363具有波数字滤波器的多速率电路
364具有线性相位IIR滤波器的插值器
37数字滤波器组
371严格互补滤波器组
372DFT滤波器组
373滑动DFT算法
374滑动Goertzel算法
375移动DFT算法
376晶格型波数字滤波器组
38数字信号处理算法的实现
381DSP的基本功能
39适用于电力电子控制电路的微控制器
391TMS320F28335
392TMS320F2837xD
393数字信号处理器――TMS320C6×××系列
394数字信号处理器――SHARC系列
310总结
参考文献
第4章电力电子电路仿真与控制算法程序实现
41简介
42基于MATLABk的仿真
421模拟电路的直流和交流仿真分析
422电路的直流和交流节点及回路分析
423模拟电路的瞬态分析
424集成数字控制电路的电力电子系统仿真
425基于Simulinkk的电力电子系统仿真
43基于PSIM的仿真
431基于PSIM元件的仿真
432基于C语言程序代码的仿真
433交流分析仿真
434硬件控制器运行仿真
44本章小结
参考文献
第5章有源电力滤波器控制算法的选择
51引言
52并联有源电力滤波器控制电路
521同步
53APF仿真
531使用MATLAB模拟APF
532使用PSIM模拟APF
54带基波检测器的APF控制
541带低通四阶巴特沃兹滤波器的控制电路
542低通五阶巴特沃兹LWDF控制电路
543滑动DFT控制电路
544带滑动Goertzel的控制电路
545移动DFT控制电路
55基于pq算法的分流APF控制电路
56分流APF经典控制电路
561高通IIR滤波器
562改进的高通滤波器
563直流电压控制器
564pq算法的其余部分
565输出电流控制器
566用于APF的现代化数字控制器
57分流APF的动力学
571降低APF动态失真的方法
572控制电路
573APF输出电流纹波计算
574APF控制电路仿真
58APF的预测控制算法
581提前时间TA
582稳态实验结果
583APF的阶跃响应
59选择适合APF的谐波分离方法
591MDFT控制电路
592采用pq算法的控制电路
510多重速率的并联APF
5101模拟输入电路
5102输出电感器
5103APF仿真结果
511多速率并联预测APF
512总结
参考文献
第6章D类数字功率放大器中的数字信号处理电路
61引言
62D类数字功率放大器电路
63D类数字功率放大器调制器
631过采样脉冲宽度调制器
64D类数字功率放大器控制电路拓扑架构
641开环功率放大器
642基于电源电压数字反馈的功率放大器
643基于输出脉冲模拟反馈的功率放大器
644基于数字反馈的功率放大器
65D类数字功率放大器供电电源
66点击调制
67高品质音频信号的插值器
671单级插值器设计
672多级插值器设计
68D类数字音频功率放大器
681数字分频器
69扬声器的测量
610带有数字点击调制器的D类功率放大器
6101数字分频器
6102数字点击调制器的实现
6103实验结果
611带TAS5508 DSP的D类数字音频功率放大器
6111TAS55085121K8EVM
6112三路数字分频器
6113实验结果
612结论
参考文献
第7章总结
71本书总结
72未来展望
参考文献