电力电子、电机控制系统的建模和仿真PDF电子书下载

第1章 MATLAB基础 1

1.1 MATLAB介绍 1

1.2 MATLAB的安装和启动 2

1.3 MATLAB环境 3

1.3.1 MATLAB的主菜单 3

1.3.2 MATLAB的工具栏 4

1.3.3 MATLAB的命令窗口（Command Window） 5

1.3.4 MATLAB的工作间（Workspace） 5

1.4 MATLAB的计算基础 6

1.4.1常量和变量 6

1.4.2数组、矩阵的表示和赋值 7

1.4.3 MATLAB的算术运算 8

1.4.4 MATLAB的关系运算 8

1.4.5 MATLAB的逻辑运算 8

1.4.6 MATLAB的特殊运算符 9

1.4.7 MATLAB常用的函数 9

1.5 MATLAB程序设计基础 10

1.5.1表达式、表达式语句和赋值语句 10

1.5.2流程控制语句 11

1.6其他MATLAB的常用命令 12

1.7 MATLAB的绘图功能 13

1.7.1直角坐标中的二维曲线 13

1.7.2多条曲线的绘制 14

1.7.3曲线的线型和颜色 15

1.7.4 MATLAB的图形窗口 16

1.8电力电子电路波形图的绘制 19

第2章 SIMULINK环境和模型库 23

2.1系统仿真（SIMULINK）环境 23

2.1.1 SIMULINK的工作环境 24

2.1.2模型库浏览器（SIMULINK Library Browser） 27

2.1.3 SIMULINK的仿真步骤 32

2.1.4系统模型的保存和调用 36

2.1.5 SIMULINK的仿真算法 37

2.1.6示波器（Scope）的使用和数据保存 38

2.1.7建立子系统 41

2.2 SIMULINK模型库中的模块 43

2.2.1连续系统子模块库 43

2.2.2离散系统模块库 44

2.2.3函数与表格模块库 45

2.2.4数学运算模块库 45

2.2.5非线性模块库 47

2.2.6信号与系统模块库 47

2.2.7仪器仪表模块库 49

2.2.8信号源模块库 49

2.2.9子系统模块库 50

2.3电力系统模型库 50

2.3.1电源模块库 51

2.3.2电器元件模块库 52

2.3.3电机模块库 54

2.3.4电力电子元件模块库 56

2.3.5测量仪器模块库 56

2.3.6其他电气模块库 57

2.3.7应用举例模型库 61

第3章 电力电子器件模型 66

3.1二极管模型 67

3.2晶闸管模型 68

3.3可关断晶闸管模型 69

3.4电力场效应晶体管模型 69

3.5绝缘栅双极型晶体管模型 70

3.6理想开关模型 71

3.7三相桥式整流电路模块 72

3.7.1三相桥式不控整流电路模块 72

3.7.2三相桥式可控整流电路模块 72

3.8通用桥式电路模块 73

3.9三电平变流器模块 75

3.10驱动模块 76

3.10.1 同步六脉冲发生器 76

3.10.2十二脉冲发生器 77

3.10.3 PWM脉冲发生器 78

第4章 变压器和电动机模型 80

4.1变压器模型 80

4.1.1单相变压器模型 80

4.1.2单相多绕组变压器 81

4.1.3三相变压器模型 82

4.1.4互感线圈 83

4.2直流电机模型 84

4.3交流电机模型 89

4.3.1三相交流异步电动机模型 90

4.3.2交流同步电机模型（基本型） 92

4.3.3永磁同步电机模型 94

4.3.4磁阻电机模型 96

4.3.5交流电机测量单元 98

第5章 电力电子变流电路的仿真 100

5.1交流-直流变换器 100

5.1.1单相桥式全控整流电路仿真 100

5.1.2三相桥式全控整流电路仿真 109

5.1.3不控整流电路和电容性负载仿真 115

5.2直流-直流变换器 120

5.2.1直流降压变换器设计 120

5.2.2直流升压变换器设计 122

5.2.3 Cuk升降压变换电路仿真 124

5.2.4桥式直流PWM变换器仿真 124

5.2.5 AC／DC／AC／DC开关电源的仿真 127

5.3直流-交流变换器 130

5.3.1三相电压型SPWM逆变器仿真 130

5.3.2电流跟踪型逆变器仿真 132

5.4交流-交流变换器 136

5.4.1单相交流调压器仿真 137

5.4.2三相交流调压电路仿真 139

5.4.3交-交变频电路的仿真 142

第6章 直流调速系统的仿真 147

6.1直流电动机开环调速系统的仿真 147

6.2转速闭环控制的直流调速系统仿真 150

6.2.1带转速负反馈的有静差直流调速系统 150

6.2.2带电流截止负反馈的转速单闭环调速系统仿真 153

6.3转速电流双闭环控制的直流调速系统仿真 154

6.3.1按直流双闭环系统动态结构图的仿真 155

6.3.2使用power system模块的直流双闭环系统仿真 158

6.4直流可逆调速系统的仿真 159

6.4.1 α＝β配合控制的有环流可逆调速系统 160

6.4.2逻辑控制无环流直流可逆调速系统仿真 166

6.5直流PWM- M可逆调速系统 171

6.5.1 H型主电路的仿真 171

6.5.2双极式控制直流PWM-M可逆调速系统仿真 173

6.5.3受限单极式直流PWM- M可逆调速系统仿真 174

第7章 交流调速系统的仿真 178

7.1交流异步电动机性能的仿真研究 178

7.1.1异步电动机连接正弦电压工作 178

7.1.2 PWM变频器-电动机系统仿真 180

7.2交流电动机减压软起动系统仿真 182

7.3转速开环恒压频比控制的交流异步电动机调速系统仿真 184

7.4矢量坐标变换的仿真 188

7.4.1三相静止坐标系和两相静止坐标系的变换 188

7.4.2两相静止坐标系和两相旋转坐标系的变换 188

7.4.3三相静止坐标系和两相旋转坐标系的变换 189

7.4.4矢量坐标变换的仿真 190

7.5交流异步电动机的磁链观察 191

7.5.1转子磁链计算的电流模型 191

7.5.2转子磁链的电压模型 192

7.5.3转子磁链模型的仿真 193

7.6交流异步电动机矢量控制调速系统的仿真 196

7.6.1转差频率控制的异步电动机矢量控制系统仿真 196

7.6.2带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统仿真 199

7.6.3无速度传感器的矢量控制系统仿真 202

7.7永磁同步电动机的仿真 205

7.7.1正弦波永磁同步电动机变频调速系统仿真 205

7.7.2梯形波永磁同步电动机变频调速系统仿真 207

第8章 离散控制调速系统仿真 210

8.1两象限三相整流器直流调速系统模块 210

8.1.1模块参数 211

8.1.2两象限三相整流器直流调速系统模型 213

8.1.3模块应用举例DC3 219

8.2四象限晶闸管控制直流调速系统模块 221

8.2.1离散的α＝β有环流控制可逆系统 221

8.2.2离散的无环流控制可逆系统 223

8.3四象限斩波控制直流调速系统 227

8.3.1 Four-Quadrant Chopper DC Drive模块 227

8.3.2模型结构 230

8.4三相异步电动机磁场定向矢量控制系统 236

8.4.1转速控制器 237

8.4.2定向控制器 238

8.4.3模块应用举例AC3 239

8.5三相异步电动机直接转矩控制系统 243

8.5.1转矩和定子磁链计算 244

8.5.2磁通和转矩滞环控制器 245

8.5.3磁链选择器 245

8.5.4开关表 246

8.5.5开关控制模块 247

8.5.6模块应用举例AC4 249

8.6三相异步电动机空间矢量控制系统 251

8.6.1转速控制器模块 253

8.6.2矢量控制模块 253

8.6.3模块应用举例AC2 257

参考文献 261