Dynamics and Control of Electrical Drives

دینامیک علمی است که به حرکت و تغییرات مربوط می شود. در کلی ترین رویکرد به فرآیندهای زندگی و همچنین رفتار در طبیعت در استراحت مربوط می شود. بر ذرات کوچک، اشیاء فنی، تبدیل ماده و مواد حاکم است، اما به افراد، گروه‌هایی از مردم در بعد فردی و به‌ویژه اجتماعی مربوط می‌شود.

در دینامیک ما همیشه با علل یا محرک‌های حرکت، قوانین واکنش یا رفتار و نتیجه آن در قالب مسیر تغییرات سروکار داریم.

این کتاب به این موضوع اختصاص دارد. دینامیک دسته وسیعی از اشیاء خاص اما بسیار مهم مانند سیستم های الکترومکانیکی. این یک رشته بسیار دقیق است و دارای سنت طولانی است، زیرا مبانی نظری آن در نیمه اول قرن نوزدهم توسط دالامبر، لاگرانژ، همیلتون، ماکسول و سایر دانشمندان برجسته تدوین شد، اما نتایج حیاتی آنها بر اساس پیشگامان قبلی بود. تحقیقات سایرین مانند کوپرنیک، گالیله، نیوتن...

این کتاب در مبانی نظری خود بر اساس اصل کمترین عمل است که بر مکانیک کلاسیک و همچنین نسبیتی و الکترومغناطیس حاکم است و به معادلات لاگرانژ منتهی می‌شود که کاربردی هستند. در کتاب به عنوان روش جهانی برای ساخت معادلات حرکت سیستم های الکترومکانیکی. زمینه های مشترک و منسجمی را برای فرموله کردن مدل های ریاضی برای سیستم های الکترومکانیکی همه پارامترهای توده ای، که در صنعت معاصر و زندگی متمدن روزمره ما حیاتی هستند، فراهم می کند.

از این اظهارات به نظر می رسد که کتاب کلی و نظری است اما در واقع این درایوهای الکتریکی مدرن به معنای وسیع، از جمله تبدیل انرژی الکترومکانیکی، درایوهای موتور القایی، درایوهای DC بدون جاروبک با تحریک آهنربای دائمی و ماشین‌های رلوکتانس سوئیچینگ (SRM) بسیار کاربردی است. و البته کنترل آنها، که به معنای شکل دادن به مسیر حرکت آنها با استفاده از ابزارهای مدرن، استقلال طراحی شده آنها در حفظ مسیر مطابق با انتظارات برنامه ریزی شده ما است.

مشکلات ارائه شده در کتاب به طور گسترده با ویژگی ها نشان داده شده است. مسیرها، دوره های پویا که همه با استفاده از مدل های شبیه سازی توسعه یافته در سراسر کتاب محاسبه شده اند. برخی موضوعات کلاسیک وجود دارد و تاریخچه این رشته مورد بحث قرار می گیرد، اما در نهایت همه ابزارها و ابزارهای مدرن ارائه و اعمال می شوند.

توضیحات دقیق تر در چکیده های فصل های خاص ارائه می شود.

نویسنده امیدوار است خوانندگان مهربان از خواندن این کتاب لذت ببرند و سود ببرند.

Dynamics is a science concerned with movement and changes. In the most general approach it relates to life processes as well as behavior in nature in rest. It governs small particles, technical objects, conversion of matter and materials but also concerns people, groups of people in their individual and, in particular, social dimension.

In dynamics we always have to do with causes or stimuli for motion, the rules of reaction or behavior and its result in the form of trajectory of changes.

This book is devoted to dynamics of a wide class of specific but very important objects such as electromechanical systems. This is a very rigorous discipline and has a long tradition, as its theoretical bases were formulated in the first half of the XIX century by d’ Alembert, Lagrange, Hamilton, Maxwell and other prominent scientists, but their crucial results were based on previous pioneering research of others such as Copernicus, Galileo, Newton…

This book in its theoretical foundations is based on the principle of least action which governs classical as well as relativistic mechanics and electromagnetism and leads to Lagrange’s equations which are applied in the book as universal method to construct equations of motion of electromechanical systems. It gives common and coherent grounds to formulate mathematical models for all lumped parameters’ electromechanical systems, which are vital in our contemporary industry and civilized everyday life.

From these remarks it seems that the book is general and theoretical but in fact it is a very practical one concerning modern electrical drives in a broad sense, including electromechanical energy conversion, induction motor drives, brushless DC drives with a permanent magnet excitation and switched reluctance machines (SRM). And of course their control, which means shaping of their trajectories of motion using modern tools, their designed autonomy in keeping a track according to our programmed expectations.

The problems presented in the book are widely illustrated by characteristics, trajectories, dynamic courses all computed by use of developed simulation models throughout the book. There are some classical subjects and the history of the discipline is discussed but finally all modern tools and means are presented and applied.

More detailed descriptions follow in abstracts for the particular chapters.

The author hopes kind readers will enjoy and profit from reading this book.