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第1章 绪论1

1.1　系统仿真的基本概念1

1.1.1　系统与仿真1

1.1.2　系统仿真的分类3

1.1.3　系统仿真的工具4

1.1.4　系统仿真技术的应用5

1.1.5　系统仿真技术的发展5

1.2　电力电子与传动控制系统简介7

1.2.1　电力电子技术8

1.2.2　传动控制技术10

1.3　电力电子与交流传动系统仿真的特点12

第2章 状态变量法在系统仿真中的应用15

2.1　状态变量法简介15

2.1.1　频域和时域的分析15

2.1.2　状态变量法的基本概念16

2.1.3　状态方程的建立方法17

2.2　状态方程的解析解法——稳态分析28

2.2.1　线性定常系统的求解28

2.2.2　交流电路的稳态解30

2.2.3　增广状态变量法33

2.3　状态方程的数值解法——动态分析38

2.3.1　数值积分法的基本原理38

2.3.2　欧拉法及改进欧拉法39

2.3.3　龙格-库塔法41

第3章 基于MATLAB的建模与仿真45

3.1 MATLAB/SIMULINK简介45

3.2　基于M文件的程序设计47

3.2.1　M文件的特点与形式47

3.2.2　命令式文件48

3.2.3　函数式文件48

3.3　SIMULINK的建模方法49

3.3.1　SIMULINK模块库简介49

3.3.2　仿真建模与运行51

3.3.3　子系统的生成与封装52

3.4　S-函数55

3.4.1　S-函数的基本概念55

3.4.2　S-函数的工作原理56

3.4.3　基于M文件的S-函数57

3.5　仿真举例58

第4章 电力电子变换器的数学模型及仿真65

4.1　电力电子变换器的分类及特点65

4.2　变压变频调速系统中的脉宽调制技术67

4.2.1　正弦波脉宽调制技术68

4.2.2　电流滞环跟踪PWM技术69

4.2.3　电压空间矢量PWM技术71

4.3　SPWM电压型逆变器的建模与仿真73

4.3.1　数学模型73

4.3.2　仿真算例75

4.4　基于SIMULINK的PWM逆变器通用模型76

4.4.1　PWM逆变器的通用数学模型76

4.4.2　SIMULINK模块化实现77

4.4.3　SPWM逆变器的仿真78

4.4.4　CHBPWM逆变器的仿真78

4.4.5　SVPWM逆变器的仿真80

第5章 坐标变换与电机统一理论88

5.1　坐标变换理论88

5.1.1　线性变换简介88

5.1.2　坐标空间的确定89

5.1.3　坐标变换的一般方法91

5.1.4　坐标变换的性质及约束94

5.1.5　常用的坐标系统95

5.2　电机统一理论99

5.2.1　统一理论的要点99

5.2.2　d-q原型电机99

5.2.3 α-β原型电机103

5.3　直流电动机模型105

5.4　交流异步电动机模型106

5.5　交流同步电动机模型108

第6章 交流电机的数学模型及参数关系111

6.1　三相异步电动机的数学模型112

6.2　三相同步电动机的数学模型114

6.3　永磁同步电动机的数学模型117

6.4　无刷直流电动机的数学模型123

6.5　交流电机的参数计算125

6.5.1　笼型绕组的多回路模型125

6.5.2　电感参数的解析计算127

6.5.3　磁路饱和问题的处理132

第7章 系统稳态仿真实例134

7.1 αβ-dq坐标系中的状态方程及求解134

7.2　静止三轴坐标系中的状态方程及求解141

7.3　增广状态变量法的应用144

7.4　仿真计算实例146

第8章 系统动态仿真实例147

8.1　方波电压源供电异步电动机传动系统的仿真147

8.2　电流型逆变器供电异步电动机传动系统的仿真148

8.3　电压型逆变器供电同步电动机传动系统的仿真152

8.4　电压型逆变器供电永磁同步电动机传动系统的仿真156

8.5　无刷直流电动机传动系统的仿真159

附录 MATLAB源程序及S-函数163

附录A　SPWM.m163

附录B　IM_STEADY1.m165

附录C　IM_STEADY2.m168

附录D　IM_STEADY3.m172

附录E　IM_DYNAMIC.m176

附录F　IM_CIS.m179

附录G　SM_VIS.m182

附录H　PMSM.m187

附录I　BLDC.m191

附录J　BLDC.mdl194

参考文献199