基于MATLAB的电气工程 计算机仿真技术与CADPDF电子书下载

第1章MATLAB语言简介 1

1.1 MATLAB的功能特点 1

1.2 MATLAB的操作界面 3

1.3 MATLAB的工作窗口 4

1.4 MATLAB的文件管理 4

1.5 MATLAB的帮助系统 6

小结 8

思考题 8

第2章MATLAB基本操作 9

2.1 MATLAB的语言结构 9

2.2 MATLAB的窗口命令 10

2.2.1窗口命令的执行及回调 10

2.2.2窗口变量的处理 11

2.2.3窗口命令的属性 12

2.2.4数值结果显示格式 13

2.2.5基本输入输出函数 13

2.2.6外部程序调用 14

2.3 MATLAB的数值运算 15

2.3.1矩阵运算 15

2.3.2向量运算 20

2.3.3关系和逻辑运算 22

2.3.4多项式运算 23

2.4 MATLAB的符号运算 25

2.4.1符号表达式的生成 26

2.4.2符号表达式的基本运算 27

2.4.3符号表达式的微积分 29

2.4.4符号表达式的积分变换 32

2.4.5符号表达式的求解 33

小结 35

习题 35

第3章MATLAB程序设计 37

3.1 MATLAB的M文件 37

3.1.1文本文件 37

3.1.2函数文件 38

3.2 MATLAB的程序结构 39

3.2.1循环语句 39

3.2.2控制语句 40

3.2.3转移语句 41

小结 43

习题 43

第4章MATLAB图形处理 44

4.1二维图形 44

4.1.1二维图形的绘制 44

4.1.2二维图形的修饰 46

4.1.3二维特殊图形 47

4.1.4二维函数图形 48

4.2三维图形 49

4.2.1三维图形的绘制 50

4.2.2三维图形的修饰 51

4.2.3三维特殊图形 54

4.2.4三维函数图形 54

4.3四维图形 55

4.4图像与动画 56

4.4.1图像处理 56

4.4.2声音处理 58

4.4.3动画处理 59

小结 60

习题 60

第5章MATLAB高级操作 61

5.1 MATLAB的矩阵处理 61

5.1.1矩阵行列式 61

5.1.2矩阵的特殊值 61

5.1.3矩阵的三角分解 62

5.1.4矩阵的奇异值分解 63

5.1.5矩阵的范数 64

5.1.6矩阵的特征值与特征向量 64

5.1.7矩阵的特征多项式、特征方程和特征根 65

5.2 MATLAB的数据处理 65

5.2.1数据插值 66

5.2.2曲线拟合 67

5.2.3数据分析 68

5.3 MATLAB的方程求解 70

5.3.1代数方程求解 70

5.3.2微分方程求解 72

5.4 MATLAB的函数运算 73

5.4.1函数极值 73

5.4.2函数积分 74

5.5 MATLAB的文件I／O 75

5.5.1处理二进制文件 76

5.5.2处理文本文件 78

5.6 MATLAB的图形界面 80

5.6.1启动GUI Builder 80

5.6.2对象设计编辑器 81

5.7 MATLAB编译器 81

5.7.1创建MEX文件 82

5.7.2创建EXE文件 84

小结 85

习题 85

第6章Simulink动态仿真集成环境 87

6.1 Simulink简介 87

6.1.1 Simulink的启动 87

6.1.2 Simulink库浏览窗口的功能菜单 87

6.1.3仿真模块集 88

6.2模型的构造 106

6.2.1模型编辑窗口 106

6.2.2对象的选定 108

6.2.3模块的操作 108

6.2.4模块间的连接线 109

6.2.5模型的保存 110

6.2.6模块名字的处理 111

6.2.7模块内部参数的修改 111

6.2.8模块的标量扩展 112

6.3连续系统的数字仿真 112

6.3.1利用Simulink菜单命令进行仿真 113

6.3.2利用MATLAB指令操作方式进行仿真 122

6.3.3模块参数的动态交换 124

6.3.4 Simulink调试器 126

6.4离散系统的数字仿真 127

6.5仿真系统的线性化模型 129

6.6创建子系统 131

6.7封装编辑器 133

6.7.1参数（Parameters）页面 134

6.7.2图标（Icon）页面 135

6.7.3初始化（Initialization）页面 137

6.7.4描述（Documentation）页面 137

6.7.5功能按钮 137

6.8条件子系统 139

小结 144

习题 144

第7章MATLAB在电力电子变流中的应用 146

7.1电力电子器件模型 146

7.1.1二极管 146

7.1.2晶闸管 147

7.1.3门极可关断晶闸管 148

7.1.4绝缘栅门双极晶体三极管 149

7.2整流电路 150

7.2.1单相半波可控整流电路 150

7.2.2三相桥式全控整流电路 152

7.3逆变电路 155

7.3.1单相全桥逆变电路 155

7.3.2三相电压型桥式逆变电路 156

7.4直流-直流变流电路 158

7.4.1降压式（Buck）斩波器 159

7.4.2升降压式（Buck-Boost）斩波器 160

7.5交流-交流变流电路 161

7.5.1单相交流调压电路 161

7.5.2三相交流调压电路 163

小结 165

习题 165

第8章MATLAB在直流调速系统中的应用 166

8.1开环直流调速系统仿真 166

8.1.1晶闸管直流开环调速系统模型 166

8.1.2晶闸管直流开环调速系统参数设置 167

8.1.3晶闸管直流开环调速系统仿真和系统分析 169

8.2转速闭环控制的直流调速系统仿真 170

8.2.1 ASR采用比例调节器 170

8.2.2 ASR采用比例-积分调节器 172

8.2.3带电流截止负反馈的转速闭环调速系统 173

8.3转速电流双闭环直流调速系统仿真 174

8.3.1双闭环直流调速系统仿真模型 174

8.3.2双闭环直流调速系统仿真结果及分析 176

8.4可逆直流调速系统仿真 177

8.4.1直流PWM可逆调速系统 177

8.4.2 α＝β配合控制的直流V-M系统仿真 181

8.4.3逻辑无环流直流V-M系统仿真 185

小结 187

习题 188

第9章MATLAB在交流调速系统中的应用 189

9.1转速闭环控制的交流异步电动机变压调速系统 189

9.1.1基本原理 189

9.1.2系统仿真模型与参数设置 189

9.1.3仿真结果分析 192

9.2转速开环的交流异步电动机恒压频比控制调速系统 193

9.2.1基本原理 193

9.2.2系统仿真模型与参数设置 194

9.2.3仿真结果分析 196

9.3转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统 196

9.3.1基本原理 196

9.3.2系统仿真模型与参数设置 197

9.3.3仿真结果分析 198

9.4转速闭环、磁链开环控制的异步电动机矢量控制调速系统 199

9.4.1基本原理 199

9.4.2系统仿真模型与参数设置 199

9.4.3仿真结果分析 204

9.5异步电动机直接转矩控制调速系统 205

9.5.1基本原理 205

9.5.2系统仿真模型与参数设置 206

9.5.3仿真结果分析 210

9.6转速闭环、磁链闭环控制的异步电动机矢量控制调速系统 211

9.6.1基本原理 211

9.6.2系统仿真模型与参数设置 212

9.6.3仿真结果分析 215

小结 215

习题 216

第10章MATLAB在电力系统中的应用 217

10.1电力系统潮流计算 217

10.1.1简单电力系统潮流计算仿真模型构建 217

10.1.2模型参数的设置 217

10.1.3仿真分析结果 220

10.2电力系统故障分析 220

10.2.1无穷大功率电源供电系统三相短路仿真实例 220

10.2.2同步发电机突然短路的暂态过程仿真实例 222

10.2.3小电流接地系统单相故障仿真实例 224

10.3电力系统稳定性分析 227

10.3.1简单电力系统的暂态稳定性仿真实例 227

10.3.2简单电力系统的静态稳定性仿真实例 229

10.4电力系统继电保护 231

10.4.1电网相间短路的方向电流保护及仿真 231

10.4.2电网的距离保护及仿真 237

10.4.3输电线路的纵联保护与仿真 243

10.4.4自动重合闸与仿真 246

10.4.5电力变压器的继电保护仿真 249

10.4.6发电机的继电保护与仿真 252

10.5高压直流输电及柔性输电 256

10.5.1高压直流输电系统 256

10.5.2静止无功补偿器 260

小结 262

习题 262

附录A MATLAB函数一览表 264

附录B MATLAB函数分类索引 275

参考文献 280