《电力电子与交流传动系统传真》在介绍系统仿真基本概念的基础上，从电力电子变换器和交流电动机两个方面分别建立通用的数学模型和仿真模型，从稳态分析和动态分析的角度探究系统运行的基本规律，并给出若干仿真实例。《电力电子与交流传动系统传真》侧重于电力电子变换器和交流传动系统的综合分析与仿真，特别是强调数学模型的统一性和通用性，使读者通过学习可以做到举一反三。《电力电子与交流传动系统传真》是作者多年科研成果的总结，同时也参考了大量国内外的文献资料，内容丰富、全面系统、实用性很强。
    《电力电子与交流传动系统传真》适合于电力电子与电力传动专业研究生、电气工程及其自动化专业本科生学习深造之用，也可供相关专业的高校师生、工程技术人员和其他人员参考。

    第2章  状态变量法在系统仿真中的应用
    在不同的运行条件下，系统的运行状态都会有所不同，一般可分为稳态运行和动态运行。所谓稳态运行，就是指系统运行条件保持不变，系统各物理量经过一定时间的调整，已经按照某一规律在有序地变化；而动态运行则是指系统运行条件改变后，系统由一个稳态达到另一个稳态的过渡过程。显然，系统的动态过程更为复杂和多变，对于电力电子与交流传动系统而言，其中不仅有电磁方面的、机械方面的以及热方面的动态过程，而且它们之间又是相互影响和互为因果的。本章主要介绍基于状态变量法的系统稳态仿真方法和系统动态仿真方法。
    2.1  状态变量法简介
    2.1.1  频域和时域的分析
    电力电子与交流传动系统一般属于多输人多输出的高阶非线性系统，其高阶非线性微分方程的解析求解是十分困难的，而且在许多情况下也是不可能的。目前，主要的研究方法可分为频域分析和时域分析。
    （1）频域分析频域分析就是采用工程数学的拉氏变换将系统中各装置或部件的微分方程转变为代数方程，建立相应的传递函数，再导出系统的频率特性。系统的频率特性具有明确的物理意义，幅频特性表示稳态正弦输出与输入幅值之比随频率变化的规律，相频特性表示输入输出的相位差随频率变化的规律。对于一些不便于列出微分方程的情况，可以通过实验手段得到较准确的频率特性模型。系统的频率特性便于使用图形分析的方法，其好处是信息量较大，而计算量相对较小，因此可以简化控制系统的设计，特别是对于复杂的高阶系统来说更是如此。
    频域分析也有一定的局限性，它只适合于线性定常系统的分析，或者是线性化假设有效前提下的非线性系统的小信号扰动分析，而且主要用于单输入单输出系统。对于时变或非线性系统，一般不适合应用频域分析。
    ……

电气自动化新技术丛书序言
第5届电气自动化新技术丛书编辑委员会的话
前言
第1章 绪论
1.1 系统仿真的基本概念
1.1.1 系统与仿真
1.1.2 系统仿真的分类
1.1.3 系统仿真的工具
1.1.4 系统仿真技术的应用
1.1.5 系统仿真技术的发展
1.2 电力电子与传动控制系统简介
1.2.1 电力电子技术
1.2.2 传动控制技术
1.3 电力电子与交流传动系统仿真的特点

第2章 状态变量法在系统仿真中的应用
2.1 状态变量法简介
2.1.1 频域和时域的分析
2.1.2 状态变量法的基本概念
2.1.3 状态方程的建立方法
2.2 状态方程的解析解法——稳态分析
2.2.1 线性定常系统的求解
2.2.2 交流电路的稳态解
2.2.3 增广状态变量法
2.3 状态方程的数值解法——动态分析
2.3.1 数值积分法的基本原理
2.3.2 欧拉法及改进欧拉法
2.3.3 龙格一库塔法

第3章 基于MATLAB的建模与仿真
3.1 MATLAB／SIMULINK简介
3.2 基于M文件的程序设计
3.2.1 M文件的特点与形式
3.2.2 命令式文件
3.2.3 函数式文件
3.3 SIMULINK的建模方法
3.3.1 SIMULINK模块库简介
3.3.2 仿真建模与运行
3.3.3 子系统的生成与封装
3.4 S.函数
3.4.1 S-函数的基本概念
3.4.2 S-函数的工作原理
3.4.3 基于M文件的S-函数
3.5 仿真举例

第4章 电力电子变换器的数学模型及仿真
4.1 电力电子变换器的分类及特点
4.2 变压变频调速系统中的脉宽调制技术
4.2.1 正弦波脉宽调制技术
4.2.2 电流滞环跟踪PWM技术
4.2.3 电压空间矢量PWM技术
4.3 SPWM电压型逆变器的建模与仿真
4.3.1 数学模型
4.3.2 仿真算例
4.4 基于SIMULINK的PWM逆变器通用模型
4.4.1 PWM逆变器的通用数学模型
4.4.2 SIMULINK模块化实现
4.4.3 SPWM逆变器的仿真
4.4.4 CHBPWM逆变器的仿真
4.4.5 SVPWM逆变器的仿真

第5章 坐标变换与电机统一理论
5.1 坐标变换理论
5.1.1 线性变换简介
5.1.2 坐标空间的确定
5.1.3 坐标变换的一般方法
5.1.4 坐标变换的性质及约束
5.1.5 常用的坐标系统
5.2 电机统一理论
5.2.1 统一理论的要点
5.2.2 d-q原型电机
5.2.3 α-β原型电机
5.3 直流电动机模型
5.4.交流异步电动机模型
5.5 交流同步电动机模型

第6章 交流电机的数学模型及参数关系
6.1 三相异步电动机的数学模型
6.2 三相同步电动机的数学模型
6.3 永磁同步电动机的数学模型
6.4 无刷直流电动机的数学模型
6.5 交流电机的参数计算
6.5.1 笼型绕组的多回路模型
6.5.2 电感参数的解析计算
6.5.3 磁路饱和问题的处理

第7章 系统稳态仿真实例
7.1 αβ-dq坐标系中的状态方程及求解
7.2 静止三轴坐标系中的状态方程及求解
7.3 增广状态变量法的应用
7.4 仿真计算实例

第8章 系统动态仿真实例
8.1 方波电压源供电异步电动机传动系统的仿真
8.2 电流型逆变器供电异步电动机传动系统的仿真
8.3 电压型逆变器供电同步电动机传动系统的仿真
8.4 电压型逆变器供电永磁同步电动机传动系统的仿真
8.5 无刷直流电动机传动系统的仿真

附录MATLAB源程序及S-函数
附录A SPWM.m
附录B IM_STEADYl.m
附录C IM_STEADY2.m
附录D IM_STEADY3.m
附录E IM_DYNAMIC.m
附录F IM_CIS.m
附录G SM_VIS.m
附录H PMSM.m
附录I BLDC.m
附录J BLDC.mdl

参考文献