电力电子电路仿真 MATLAB和PSpice应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1仿真的基本概念 1

1.1.1系统 1

1.1.2模型 2

1.1.3仿真 4

1.2仿真的分类 5

1.2.1根据模型的种类分类 6

1.2.2根据仿真计算机类型分类 6

1.2.3根据仿真时钟与实际时钟的比例关系分类 7

1.2.4根据系统模型的特性分类 7

1.3计算机仿真 8

1.3.1计算机仿真定义的分析 8

1.3.2计算机仿真方法的特点 9

1.3.3计算机仿真方法的作用 10

1.3.4计算机仿真的步骤 10

1.4计算机仿真技术在电力电子系统中的应用 11

第2章 系统建模方法 13

2.1仿真建模的基本要求和途径 13

2.2系统的数学模型 13

2.2.1连续时间系统模型 14

2.2.2离散时间系统模型 15

2.2.3连续—离散混合模型 16

2.3数学模型之间的相互转换 16

2.3.1微分方程转换为状态方程 16

2.3.2结构图转换为状态方程 19

2.3.3传递函数转换为状态方程 20

2.3.4状态方程转换为传递函数 21

2.4电力电子电路的建模 21

2.4.1电力半导体器件的仿真模型 21

2.4.2主电路的仿真模型 26

第3章 系统仿真算法 42

3.1数值积分法 42

3.1.1数值积分法基本原理 42

3.1.2龙格—库塔积分法 45

3.1.3线性多步法 49

3.1.4积分方法的选择 50

3.1.5积分步长的确定 51

3.1.6数值积分法稳定性分析 52

3.2替换法 54

3.2.1简单替换法 55

3.2.2双线性替换法 56

3.3离散相似法 58

3.3.1离散相似概念 58

3.3.2z域离散相似法 59

3.3.3时域离散相似法 60

3.3.4离散相似模型的精度与稳定性分析 61

3.4数字控制系统的仿真 64

3.4.1数字控制系统的组成 64

3.4.2数字控制系统的仿真方法 65

3.4.3数字控制器采样周期的调整 67

3.4.4差分方程的仿真 68

3.4.5纯延迟环节的仿真 69

3.4.6数字式PID调节系统的仿真 69

第4章 系统参数优化方法 71

4.1系统参数优化的数字仿真 71

4.1.1参数最优化的概念 71

4.1.2寻优途径 71

4.2各种寻优方法 71

4.2.1单变量寻优 71

4.2.2多变量寻优 76

第5章 电力电子电路的MATLAB仿真 83

5.1 MATLAB的计算基础 84

5.1.1常量和变量 84

5.1.2数组和矩阵的表示和赋值 85

5.1.3 MATLAB的算术运算 85

5.1.4 MATLAB的关系运算 86

5.1.5 MATLAB的逻辑运算 86

5.1.6 MATLAB的特殊运算符 86

5.1.7 MATLAB常用的函数 87

5.2 MATLAB程序设计基础 88

5.2.1表达式、表达式语句和赋值语句 88

5.2.2控制语句 88

5.2.3 MATLAB常用的其他命令 90

5.3 MATLAB的绘图功能 90

5.3.1直角坐标中的二维曲线 91

5.3.2多条曲线的绘制 92

5.3.3电力电子电路波形图的绘制 92

5.4 Simulink环境和模型库 93

5.4.1系统仿真环境 94

5.4.2 Simulink的工作环境 94

5.4.3模型库浏览器 95

5.5 Simulink的仿真实践基础 101

5.5.1 Simulink的仿真步骤 101

5.5.2仿真参数的设置 103

5.5.3观察仿真结果 106

5.5.4基本仿真举例 107

5.5.5示波器的使用和数据保存 110

5.5.6 Simulink的仿真算法 114

5.5.7建立子系统和系统模型的封装 115

5.6 Simulink与MATLAB的接口设计 117

5.6.1由MATLAB工作空间变量设置系统模块参数 117

5.6.2将信号输出到MATLAB工作空间中 117

5.6.3使用工作空间变量作为系统输入信号 119

5.6.4 MATLAB Function与Function模块 120

5.7 S函数 121

5.7.1 S函数的基本概念 121

5.7.2如何使用S函数 122

5.7.3与S函数相关的一些术语 124

5.7.4 S函数的工作原理 125

5.7.5编写M文件S函数 128

5.8 MATLAB demo（演示）和Help文件的使用 136

5.8.1 demo（演示）的使用 136

5.8.2单个Simulink仿真模块Help的使用 142

5.9电力电子电路的MATLAB仿真 143

5.9.1 Simulink电力电子相关模块参数 143

5.9.2基础电路仿真 147

5.9.3直流-直流变流器 150

5.9.4交流-直流变流器 154

5.9.5直流-交流变流器 159

第6章电力电子电路的PSpice仿真 163

6.1 PSpice的起源与发展 163

6.2 PSpice的特点 163

6.3 PSpice可执行的仿真分析 164

6.3.1基本分析 164

6.3.2高级分析 165

6.4 PSpice的文件 166

6.4.1 .SCH、.CIR、.NET和.ALS文件 166

6.4.2 .OLB和.LIB文件 166

6.4.3 .OUT和.DAT文件 166

6.4.4 .PRB、.STL、.STM和.INC文件 166

6.5 PSpice仿真步骤 167

6.5.1 PSpice仿真基本步骤 167

6.5.2 PSpice常用分析类型参数设置 170

6.5.3 PSpice Probe波形显示及处理 172

6.6电力电子电路的PSpice仿真 174

6.6.1常用的电源元件 175

6.6.2基本分析举例及仿真波形的处理 177

6.6.3电力电子电路PSpice仿真实例 185

6.6.4数字信号源的使用及数字电路仿真 200

6.6.5模块化和层次化设计 204

6.6.6模拟行为模型 209

参考文献 215