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电力电子应用技术的MATLAB仿真
简介
目录
刖言
第1章MATLAB基础知识...............................................1
1.1 MATLAB 简介......................................... 1
1.2 MATLAB 环境...........................................2
1.3 MATLAB基本应用..........................................9
1.3.1 数据结构......................，...................9
1.3.2数值运算..........................................14
1.3.3程序设计基础............................；...........17
1.3.4 MATLAB的基本绘图..................................21
第2章 Simulink环境型库........................................25
2.1 系统仿真 (Simulink) 环境.................................25
2.1.1 SimuKnk 工作环境..................................25
2.1.2 Simulink 的基本操作................................29
2.1.3 创建Simulink仿真模型................................32
2.1.4 创建Simulink仿真模型的子系统............................39
2.2 认识Simulink的重要模块库...................................41
2.3 S-函数的设计方法..........................................52
第 3 章 SimPowerSystems 模型库.................................59
3.1 SimPowerSystems 模型库概述..............................59
3.1.1 SimPowerSystems 模型库简介.........................59
3.1.2 SimPowerSystems 模型库内容.........................60
3.2电源库.................................................68
3.2.1 直流电压源.........................................68
3.2.2 交流电压源.........................................68
3.2.3三相可编程电压源.......................................69
3.3元器件库.............................................. 70
3.3.1 断路器......................................... 70
3.3.2 串联 RLC 支路................................... 71
3.3.3变压器............................................73
3.4 电机库............................................75
3.5 电力电子库..........................................78
3.5.1绝缘栅双极型晶体管....................................79
3.5.2 二极管.......................................80
3.5.3 通用桥式电路................................... 81
3.6 应用库............................................82
3.7其他模块库.............................................83
3.7.1 控制模块.................................... 83
3.7.2 测量模块.................................... 86
3.8 图形用户界面•……......................................86
3.8.1 调用方法.................................... 86
3.8.2 属性参数对话框...................................87
3.8.3 Steady State Voltages and Currents 窗 口....88
3.8.4 Initial States Setting 窗 口................89
3.8.5 Load Flow and Machine Initialization 窗 口..89
3.8.6 Link to the LTI Viewer 窗 口................90
3.8.7 Impedance vs. Frequency Measurement 窗 口. 91
3.8.8 快速傅里叶分析工具窗口...............................91
3.8.9 磁滞设置工具窗口..................................92
3.9 应用举例...........................................93
第4章 DC-DC电路的仿真......................................97
4.1降压(Buck)变换器.....................................97
4.2 升压 (Boost) 变换器................................106
4.3 升降压(Buck- Boost)变换器...........................114
4.4 丘克(Cuk)变换器....................................119
4.5 带隔离变压器的DC-DC变换器...............................122
4.5.1 单端正激变换器(Forward Converter) ..............123
4.5.2 单端反激变换器(Flyback Converter) ..............124
第5章 DC-AC电路的仿真.....................................129
5.1方波逆变电路.........................................129
5.1.1单相方波逆变电路..................................129
5.1.2三相方波逆变电路..................................132
5.2 单相PWM逆变电路................................... 136
5.2.1 双极性 SPWM.................................136
5.2.2 单极性 SPWM.................................142
5.2.3 倍频 SPWM..................................146
5.3三相PWM逆变电路......................................148
5.3.1 SPWM 逆变电路................................148
5.3.2 死区时间的影响..................................151
5.3.3 电流跟踪PWM........................154
5.3.4 空间矢量 PWM.....................__ 158
5.4多电平逆变电路.............................162
第6章 AC-DC电路的仿真.......................168
6.1电容滤波的不可控整流电路........................168
6.1.1电容滤波的单相不可控整流电路..................168
6.1.2电容滤波的三相不可控整流电路..................173
6.2单相有源功率因数校正电路仿真......................180
6.3 桥式相控整流电路...........................187
6.3.1 单相桥式全控整流电路.....................187
6.3.2三相桥式全控整流电路......................193
6.4 PWM整流电路............................200
第7章 直流调速系统的仿真...................... 208
7.1晶闸管开环直流调速系统仿真.......................208
7.2转速单闭环直流调速系统仿真.......................211
7.3带电流截止负反馈的无静差转速负反馈调速系统...............215
7.4转速电流双闭环直流调速系统仿真.....................217
第8章 交流调速系统的仿真.......................222
8.1异步电机的恒压频比控制.........................222
8.1.1异步电机的稳态数学模型.....................222
8.1.2基于稳态模型的恒压频比控制...................226
8.2异步电机的矢量控制......................... 230
8.2.1坐标变换与异步电机的动态模型..................230
8.2.2 转子磁场定向矢量控制................... 235
8.3异步电机的直接转矩控制....................... 246
8.3.1直接转矩控制基本原理......................246
8.3.2直接转矩控制系统........................247
8.4 永磁同步电机矢量控制.........................252
8.5 无刷直流电机控制...........................255
第9章其他应用..................................261
9.1镣氢电池模型..............................261
9.2配网静止同步补偿器...........................264
9.3有源电力滤波器.............................273
9.4 VSC-HVDC..........................278
9.5混合动力汽车............................ 284
9.6双馈风力发电系统............................289
参考文献.....................................295
目录
刖言
第1章MATLAB基础知识...............................................1
1.1 MATLAB 简介......................................... 1
1.2 MATLAB 环境...........................................2
1.3 MATLAB基本应用..........................................9
1.3.1 数据结构......................，...................9
1.3.2数值运算..........................................14
1.3.3程序设计基础............................；...........17
1.3.4 MATLAB的基本绘图..................................21
第2章 Simulink环境型库........................................25
2.1 系统仿真 (Simulink) 环境.................................25
2.1.1 SimuKnk 工作环境..................................25
2.1.2 Simulink 的基本操作................................29
2.1.3 创建Simulink仿真模型................................32
2.1.4 创建Simulink仿真模型的子系统............................39
2.2 认识Simulink的重要模块库...................................41
2.3 S-函数的设计方法..........................................52
第 3 章 SimPowerSystems 模型库.................................59
3.1 SimPowerSystems 模型库概述..............................59
3.1.1 SimPowerSystems 模型库简介.........................59
3.1.2 SimPowerSystems 模型库内容.........................60
3.2电源库.................................................68
3.2.1 直流电压源.........................................68
3.2.2 交流电压源.........................................68
3.2.3三相可编程电压源.......................................69
3.3元器件库.............................................. 70
3.3.1 断路器......................................... 70
3.3.2 串联 RLC 支路................................... 71
3.3.3变压器............................................73
3.4 电机库............................................75
3.5 电力电子库..........................................78
3.5.1绝缘栅双极型晶体管....................................79
3.5.2 二极管.......................................80
3.5.3 通用桥式电路................................... 81
3.6 应用库............................................82
3.7其他模块库.............................................83
3.7.1 控制模块.................................... 83
3.7.2 测量模块.................................... 86
3.8 图形用户界面•……......................................86
3.8.1 调用方法.................................... 86
3.8.2 属性参数对话框...................................87
3.8.3 Steady State Voltages and Currents 窗 口....88
3.8.4 Initial States Setting 窗 口................89
3.8.5 Load Flow and Machine Initialization 窗 口..89
3.8.6 Link to the LTI Viewer 窗 口................90
3.8.7 Impedance vs. Frequency Measurement 窗 口. 91
3.8.8 快速傅里叶分析工具窗口...............................91
3.8.9 磁滞设置工具窗口..................................92
3.9 应用举例...........................................93
第4章 DC-DC电路的仿真......................................97
4.1降压(Buck)变换器.....................................97
4.2 升压 (Boost) 变换器................................106
4.3 升降压(Buck- Boost)变换器...........................114
4.4 丘克(Cuk)变换器....................................119
4.5 带隔离变压器的DC-DC变换器...............................122
4.5.1 单端正激变换器(Forward Converter) ..............123
4.5.2 单端反激变换器(Flyback Converter) ..............124
第5章 DC-AC电路的仿真.....................................129
5.1方波逆变电路.........................................129
5.1.1单相方波逆变电路..................................129
5.1.2三相方波逆变电路..................................132
5.2 单相PWM逆变电路................................... 136
5.2.1 双极性 SPWM.................................136
5.2.2 单极性 SPWM.................................142
5.2.3 倍频 SPWM..................................146
5.3三相PWM逆变电路......................................148
5.3.1 SPWM 逆变电路................................148
5.3.2 死区时间的影响..................................151
5.3.3 电流跟踪PWM........................154
5.3.4 空间矢量 PWM.....................__ 158
5.4多电平逆变电路.............................162
第6章 AC-DC电路的仿真.......................168
6.1电容滤波的不可控整流电路........................168
6.1.1电容滤波的单相不可控整流电路..................168
6.1.2电容滤波的三相不可控整流电路..................173
6.2单相有源功率因数校正电路仿真......................180
6.3 桥式相控整流电路...........................187
6.3.1 单相桥式全控整流电路.....................187
6.3.2三相桥式全控整流电路......................193
6.4 PWM整流电路............................200
第7章 直流调速系统的仿真...................... 208
7.1晶闸管开环直流调速系统仿真.......................208
7.2转速单闭环直流调速系统仿真.......................211
7.3带电流截止负反馈的无静差转速负反馈调速系统...............215
7.4转速电流双闭环直流调速系统仿真.....................217
第8章 交流调速系统的仿真.......................222
8.1异步电机的恒压频比控制.........................222
8.1.1异步电机的稳态数学模型.....................222
8.1.2基于稳态模型的恒压频比控制...................226
8.2异步电机的矢量控制......................... 230
8.2.1坐标变换与异步电机的动态模型..................230
8.2.2 转子磁场定向矢量控制................... 235
8.3异步电机的直接转矩控制....................... 246
8.3.1直接转矩控制基本原理......................246
8.3.2直接转矩控制系统........................247
8.4 永磁同步电机矢量控制.........................252
8.5 无刷直流电机控制...........................255
第9章其他应用..................................261
9.1镣氢电池模型..............................261
9.2配网静止同步补偿器...........................264
9.3有源电力滤波器.............................273
9.4 VSC-HVDC..........................278
9.5混合动力汽车............................ 284
9.6双馈风力发电系统............................289
参考文献.....................................295
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