第1章 绪论 1
1.1 MATLAB概述 1
1.2 Simulink平台与MATLAB工具箱 2
1.2.1 Simulink平台 2
1.2.2 MATLAB工具箱 3
1.2.3 SimPowerSystems工具箱 4
1.3 安装与启动 5
1.3.1 安装 5
1.3.2 启动Simulink 5
1.3.3 启动SimPowerSystems工具库 7
1.4 MATLAB在电力系统仿真和教学中的作用 8
1.4.1 电力系统仿真 8
1.4.2 在电力系统专业教学中的作用 9
1.5 本书的读者及其应具备的基本知识 10
第2章 MATLAB编程基础 11
2.1 数据类型 11
2.1.1 整型 12
2.1.2 浮点数 12
2.1.3 逻辑 13
2.1.4 字符 15
2.1.5 日期和时间 17
2.1.6 结构体 18
2.1.7 单元格数组 20
2.1.8 函数句柄 21
2.2 基本语法规则 22
2.2.1 变量的使用 22
2.2.2 分支判断语句 24
2.2.3 循环语句 26
2.3 文件类型 27
2.4 小结 28
第3章 MATLAB编程入门 29
3.1 基本绘图与变换 29
3.1.1 圆与椭圆 29
3.1.2 比例变换 31
3.1.3 旋转变换 33
3.1.4 二次型 34
3.2 函数应用 38
3.2.1 函数的定义 38
3.2.2 函数的输入与输出参数数量控制 39
3.3 小结 40
第4章 Simulink基础 41
4.1 电路分析实例 41
4.1.1 二阶电路原型 41
4.1.2 二阶电路数学模型 42
4.2 基本建模过程 45
4.3 子系统与封装 50
4.3.1 创建子系统 50
4.3.2 封装子系统 51
4.4 小结 55
第5章 系统分析方法 56
5.1 时域分析 56
5.1.1 直接求解微分方程 56
5.1.2 拉普拉斯变换求解 57
5.2 频域分析 59
5.2.1 频率特性 59
5.2.2 伯德图 60
5.2.3 伯德图绘制方法 60
5.2.4 实例解读 63
5.3 小结 67
第6章 SimPowerSystems基础 68
6.1 二阶电路分析 68
6.1.1 电路原型 68
6.1.2 搭建电路模型 68
6.1.3 仿真参数设定与运行 71
6.2 系统分析 72
6.2.1 电路的稳态分析 72
6.2.2 电路的暂态分析 73
6.2.3 电路的频域分析 74
6.3 输电系统等效电路与模型 80
6.3.1 简单的输电系统 80
6.3.2 输电系统仿真模型 81
6.3.3 系统状态分析 84
6.3.4 仿真方式比较 86
6.4 小结 91
第7章 电力相关基本概念 92
7.1 交流电的时间相量和空间矢量的概念 92
7.1.1 时间相量 92
7.1.2 空间矢量 104
7.2 容性与感性负载 108
7.2.1 电路原型 108
7.2.2 电容的特性 110
7.2.3 电感的特性 112
7.2.4 电压降低与无功交换 115
7.3 正序、负序和零序分量 118
7.3.1 相序的概念 118
7.3.2 正负零序的计算方法 119
7.4 小结 126
第8章 Clarke变换和Park变换 128
8.1 Clarke变换（3S/2S） 128
8.1.1 Clarke变换 128
8.1.2 Clarke变换仿真 131
8.2 Park变换（3S/2R） 141
8.2.1 Park变换的由来 141
8.2.2 经典Park变换 141
8.2.3 经典Park变换仿真模块 144
8.2.4 正交Park变换 149
8.2.5 正交Park变换等效性认证 151
8.3 工程上的Park变换 156
8.3.1 初始相位对变换结果的影响 156
8.3.2 频率波动对变换结果的影响 156
8.3.3 三相不对称对变换结果的影响 158
8.3.4 线电压／线电流作为输入 159
8.3.5 参考轴与有功无功解耦 162
8.4 小结 164
第9章 直流电机仿真模型 165
9.1 直流电机模块 165
9.2 励磁回路 166
9.3 电枢回路 167
9.4 机械部分 168
9.4.1 仿真模型 168
9.4.2 电磁转矩Te 168
9.4.3 转矩平衡方程 169
9.4.4 电枢电势Ea 170
9.5 电机铭牌参数 171
9.6 仿真模型参数计算与设置 171
9.7 启动电流限制仿真 176
9.8 小结 179
第10章 直流电机工作特性与控制 180
10.1 工作特性 180
10.1.1 转速特性 180
10.1.2 转矩特性 181
10.1.3 效率特性 181
10.1.4 工作特性曲线绘制 181
10.2 直流电机启动控制 183
10.2.1 电枢回路串电阻启动 184
10.2.2 降压启动 186
10.3 启动过程仿真 186
10.3.1 状态方程编写 186
10.3.2 直接启动 187
10.3.3 串电阻启动 190
10.3.4 降压启动 193
10.4 直流电机调速仿真 196
10.4.1 改变电枢回路电阻调速 196
10.4.2 改变励磁电流调速 200
10.4.3 改变端电压调速 205
10.5 制动方式仿真 210
10.5.1 能耗制动 210
10.5.2 反接制动 214
10.6 小结 217
第11章 异步电机仿真模型 218
11.1 异步电机的dq0分析 218
11.1.1 旋转磁场 218
11.1.2 定子静止坐标系变换 218
11.1.3 转子旋转坐标系变换 219
11.2 异步电机的电磁方程 220
11.2.1 ABC静止相坐标系下数学模型 220
11.2.2 dq0坐标系下数学模型 223
11.3 异步电机的机械平衡方程 231
11.4 异步电机的仿真模型 232
11.4.1 模型内部参数初始化 232
11.4.2 电磁模型仿真 239
11.4.3 转矩平衡方程仿真 250
11.4.4 异步电机模型输出信号 251
11.5 小结 251
第12章 异步电机的运行与控制 253
12.1 等效电路 253
12.1.1 时空矢量图 253
12.1.2 Т型等效电路 264
12.1.3 Γ型等效电路 269
12.2 参数测定 271
12.2.1 空载试验 271
12.2.2 短路试验 275
12.2.3 相关参数计算 278
12.3 工作特性 278
12.3.1 转差率特性 279
12.3.2 效率特性 279
12.3.3 功率因数特性 279
12.3.4 转矩特性 280
12.3.5 定子电流特性 280
12.3.6 工作特性曲线绘制 280
12.4 机械特性 285
12.4.1 电磁转矩与转速差关系 285
12.4.2 额定转矩与最大电磁转矩 285
12.4.3 启动转矩 288
12.4.4 最大电磁转矩与临界转速差 288
12.4.5 机械特性曲线绘制 290
12.5 启动过程仿真 292
12.5.1 启动过程中的问题 292
12.5.2 直接启动 293
12.5.3 降压启动 298
12.5.4 转子串电阻启动 306
12.6 调速过程仿真 315
12.6.1 基本原理 315
12.6.2 相关理论公式 315
12.6.3 绕线式转子的变阻调速 316
12.6.4 定子绕组的变压调速 319
12.6.5 变频调速 323
12.7 制动过程仿真 334
12.7.1 两相反接的反接制动 334
12.7.2 能耗制动 338
12.8 小结 338
参考文献 339