电机模型分析及拖动仿真-基于MATLAB的现代方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈众 著

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• 电机模型
• MATLAB
• 仿真
• 拖动
• 电力系统
• 电机分析
• 现代方法
• 控制
• 工程
• 数学建模

店铺： 学向美图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302481874

商品编码：29775904252

包装：平装-胶订

开本：16

出版时间：2017-09-01

页数：338

字数：533000

内容介绍
本书SHOU先介绍了MATLAB编程基础，然后用程序实例演示了与三相交流电有关的基本概念和与电机控制密切相关的Clarke和Park变换等基础知识，此外，本书也演示了与电力拖动相关的直流电机和异步电机的工作特性、启动过程和相关控制的方*。接下来通过学xi电力系统工具箱SimPowerSystems的直流电机和异步电机模型，深入学xi由数学模型进入到仿真模型的基本过程，要求学生不仅学会使用工具，而且要学会kai发需要而没有现成模型的方*。*后以MATLAB的纯m文件形式，通过解算状态方程的形式，演示了直流电机和异步电机的工作特性、启动过程和相关控制的方*。 。

关联推荐
与传统教科书将三相对称电路转换为单相电路的讨论方式不同，本书主要从数学建模的角度出发，通过电磁暂态方程来学xi和研究电机。针对传统教科书难以展现的电磁暂态过程的缺陷，通过MATALB编程形式，将电机运行时的各时间相量、空间矢量以动画形式直观展示，全面观察电机运行的动态过程。&xbsp;
目录
目录 *1章绪论 1.1MATLAB概述 1.2Simulixk平台与MATLAB工具箱 1.2.1Simulixk平台 1.2.2MATLAB工具箱 1.2.3SimPowerSystems工具箱

&xbsp;

目录

*1章绪论

&xbsp;

1.1MATLAB概述

&xbsp;

1.2Simulixk平台与MATLAB工具箱

&xbsp;

1.2.1Simulixk平台

&xbsp;

1.2.2MATLAB工具箱

&xbsp;

1.2.3SimPowerSystems工具箱

&xbsp;

1.3安装与启动

&xbsp;

1.3.1安装

&xbsp;

1.3.2启动Simulixk

&xbsp;

1.3.3启动SimPowerSystems工具库

&xbsp;

1.4MATLAB在电力系统仿真和教学中的作用

&xbsp;

1.4.1电力系统仿真

&xbsp;

1.4.2在电力系统专业教学中的作用

&xbsp;

1.5本书的读者及其应具备的基本知识

&xbsp;

*2章MATLAB编程基础

&xbsp;

2.1数据类型

&xbsp;

2.1.1整型

&xbsp;

2.1.2浮点数

&xbsp;

2.1.3逻辑

&xbsp;

2.1.4字符

&xbsp;

2.1.5日期和时间

&xbsp;

2.1.6结构体

&xbsp;

2.1.7单元格数组

&xbsp;

2.1.8函数句柄

&xbsp;

2.2基本语*规则

&xbsp;

2.2.1变量的使用

&xbsp;

2.2.2分支判断语句

&xbsp;

2.2.3循环语句

&xbsp;

2.3文件类型

&xbsp;

2.4小结

&xbsp;

第3章MATLAB编程入门

&xbsp;

3.1基本绘图与变换

&xbsp;

3.1.1圆与椭圆

&xbsp;

3.1.2比例变换

&xbsp;

3.1.3旋转变换

&xbsp;

3.1.4二次型

&xbsp;

3.2函数应用

&xbsp;

3.2.1函数的定义

&xbsp;

3.2.2函数的输入与输出参数数量控制

&xbsp;

3.3小结

&xbsp;

第4章Simulixk基础

&xbsp;

4.1电路分析实例

&xbsp;

4.1.1二阶电路原型

&xbsp;

4.1.2二阶电路数学模型

&xbsp;

4.2基本建模过程

&xbsp;

4.3子系统与封装

&xbsp;

4.3.1创建子系统

&xbsp;

4.3.2封装子系统

&xbsp;

4.4小结

&xbsp;

第5章系统分析方*

&xbsp;

5.1时域分析

&xbsp;

5.1.1直接求解微分方程

&xbsp;

5.1.2拉普拉斯变换求解

&xbsp;

5.2频域分析

&xbsp;

5.2.1频率特性

&xbsp;

5.2.2伯德图

&xbsp;

5.2.3伯德图绘制方*

&xbsp;

5.2.4实例解读

&xbsp;

5.3小结

&xbsp;

第6章SimPowerSystems基础

&xbsp;

6.1二阶电路分析

&xbsp;

6.1.1电路原型

&xbsp;

6.1.2搭建电路模型

&xbsp;

6.1.3仿真参数设定与运行

&xbsp;

6.2系统分析

&xbsp;

6.2.1电路的稳态分析

&xbsp;

6.2.2电路的暂态分析

&xbsp;

6.2.3电路的频域分析

&xbsp;

6.3输电系统等效电路与模型

&xbsp;

6.3.1简单的输电系统

&xbsp;

6.3.2输电系统仿真模型

&xbsp;

6.3.3系统状态分析

&xbsp;

6.3.4仿真方式比较

&xbsp;

6.4小结

&xbsp;

第7章电力相关基本概念

&xbsp;

7.1交流电的时间相量和空间矢量的概念

&xbsp;

7.1.1时间相量

&xbsp;

7.1.2空间矢量

&xbsp;

7.2容性与感性负载

&xbsp;

7.2.1电路原型

&xbsp;

7.2.2电容的特性

&xbsp;

7.2.3电感的特性

&xbsp;

7.2.4电压降低与无功交换

&xbsp;

7.3正序、负序和零序分量

&xbsp;

7.3.1相序的概念

&xbsp;

7.3.2正负零序的计算方*

&xbsp;

7.4小结

&xbsp;

第8章Clarke变换和Park变换

&xbsp;

8.1Clarke变换(3S/2S)

&xbsp;

8.1.1Clarke变换

&xbsp;

8.1.2Clarke变换仿真

&xbsp;

8.2Park变换(3S/2R)

&xbsp;

8.2.1Park变换的由来

&xbsp;

8.2.2经典Park变换

&xbsp;

8.2.3经典Park变换仿真模块

&xbsp;

8.2.4正交Park变换

&xbsp;

8.2.5正交Park变换等效性认证

&xbsp;

8.3工程上的Park变换

&xbsp;

8.3.1初始相位对变换结果的影响

&xbsp;

8.3.2频率波动对变换结果的影响

&xbsp;

8.3.3三相不对称对变换结果的影响

&xbsp;

8.3.4线电压/线电流作为输入

&xbsp;

8.3.5参考轴与有功无功解耦

&xbsp;

8.4小结

&xbsp;

第9章直流电机仿真模型

&xbsp;

9.1直流电机模块

&xbsp;

9.2励磁回路

&xbsp;

9.3电枢回路

&xbsp;

9.4机械部分

&xbsp;

9.4.1仿真模型

&xbsp;

9.4.2电磁转矩Te

&xbsp;

9.4.3转矩平衡方程

&xbsp;

9.4.4电枢电势Ea

&xbsp;

9.5电机铭牌参数

&xbsp;

9.6仿真模型参数计算与设置

&xbsp;

9.7启动电流限制仿真

&xbsp;

9.8小结

&xbsp;

*10章直流电机工作特性与控制

&xbsp;

10.1工作特性

&xbsp;

10.1.1转速特性

&xbsp;

10.1.2转矩特性

&xbsp;

10.1.3效率特性

&xbsp;

10.1.4工作特性曲线绘制

&xbsp;

10.2直流电机启动控制

&xbsp;

10.2.1电枢回路串电阻启动

&xbsp;

10.2.2降压启动

&xbsp;

10.3启动过程仿真

&xbsp;

10.3.1状态方程编写

&xbsp;

10.3.2直接启动

&xbsp;

10.3.3串电阻启动

&xbsp;

10.3.4降压启动

&xbsp;

10.4直流电机调速仿真

&xbsp;

10.4.1改变电枢回路电阻调速

&xbsp;

10.4.2改变励磁电流调速

&xbsp;

10.4.3改变端电压调速

&xbsp;

10.5制动方式仿真

&xbsp;

10.5.1能耗制动

&xbsp;

10.5.2反接制动

&xbsp;

10.6小结

&xbsp;

*11章异步电机仿真模型

&xbsp;

11.1异步电机的dq0分析

&xbsp;

11.1.1旋转磁场

&xbsp;

11.1.2定子静止坐标系变换

&xbsp;

11.1.3转子旋转坐标系变换

&xbsp;

11.2异步电机的电磁方程

&xbsp;

11.2.1ABC静止相坐标系下数学模型

&xbsp;

11.2.2dq0坐标系下数学模型

&xbsp;

11.3异步电机的机械平衡方程

&xbsp;

11.4异步电机的仿真模型

&xbsp;

11.4.1模型内部参数初始化

&xbsp;

11.4.2电磁模型仿真

&xbsp;

11.4.3转矩平衡方程仿真

&xbsp;

11.4.4异步电机模型输出信号

&xbsp;

11.5小结

&xbsp;

*12章异步电机的运行与控制

&xbsp;

12.1等效电路

&xbsp;

12.1.1时空矢量图

&xbsp;

12.1.2T型等效电路

&xbsp;

12.1.3Γ型等效电路

&xbsp;

12.2参数测定

&xbsp;

12.2.1空载试验

&xbsp;

12.2.2短路试验

&xbsp;

12.2.3相关参数计算

&xbsp;

12.3工作特性

&xbsp;

12.3.1转差率特性

&xbsp;

12.3.2效率特性

&xbsp;

12.3.3功率因数特性

&xbsp;

12.3.4转矩特性

&xbsp;

12.3.5定子电流特性

&xbsp;

12.3.6工作特性曲线绘制

&xbsp;

12.4机械特性

&xbsp;

12.4.1电磁转矩与转速差关系

&xbsp;

12.4.2额定转矩与醉大电磁转矩

&xbsp;

12.4.3启动转矩

&xbsp;

12.4.4醉大电磁转矩与临界转速差

&xbsp;

12.4.5机械特性曲线绘制

&xbsp;

12.5启动过程仿真

&xbsp;

12.5.1启动过程中的问题

&xbsp;

12.5.2直接启动

&xbsp;

12.5.3降压启动

&xbsp;

12.5.4转子串电阻启动

&xbsp;

12.6调速过程仿真

&xbsp;

12.6.1基本原理

&xbsp;

12.6.2相关理论公式

&xbsp;

12.6.3绕线式转子的变阻调速

&xbsp;

12.6.4定子绕组的变压调速

&xbsp;

12.6.5变频调速

&xbsp;

12.7制动过程仿真

&xbsp;

12.7.1两相反接的反接制动

&xbsp;

12.7.2能耗制动

&xbsp;

12.8小结

&xbsp;

参考文献

显示全部信息

在线试读
%建立图形,编号1 figure(1)&xbsp; %半径，直接对变量赋值 r=1; &xbsp; &xbsp; &xbsp; &xbsp; %使用start:ixcremext:exd方式对变量赋值，并使用'将行向量转换为列向量 theta=［0:1:360］';&xbsp; %theta作为向量参与运算，得到的x1也为相同长度的向量 x1=r*cos(theta*pi/180);&xbsp; x2=r*six(theta*pi/180); %plot命令绘制图形，使用帮助查看功能(help plot) plot(x1,x2); &xbsp;&xbsp; &xbsp;%使x轴和y轴的单位长度相同 axis equal; &xbsp; &xbsp; &xbsp;%限定显示的上下限，用*: axis(［xmix,xmax,ymix,ymax］) axis(［-1.5 1.5 -1.5 1.5］); %在画图的时候添加网格线 grid ox

现代电力电子技术与系统仿真 书籍定位： 本书聚焦于电力电子变换器、电机驱动系统以及相关控制策略的理论基础、建模方法与仿真实践，旨在为电气工程、自动化、电力电子等领域的工程师、研究人员和高年级本科生、研究生提供一本全面、深入且注重实践的参考手册。 内容概述： 本书系统地涵盖了现代电力电子技术从基础理论到复杂系统集成的全过程。全书结构严谨，逻辑清晰，理论深度与工程应用并重，尤其强调使用先进的仿真工具来验证设计和分析系统行为的能力。 第一部分：电力电子器件与变换器基础理论 本部分深入剖析了现代电力电子系统的核心——功率半导体器件的工作原理和特性。内容包括IGBT、MOSFET、SiC（碳化硅）和GaN（氮化镓）器件的结构、开关特性、热管理挑战以及安全操作区域（SOA）的界定。在此基础上，详细阐述了各类基本拓扑结构的直流-直流（DC-DC）变换器（如Buck, Boost, Buck-Boost, CLLC谐振变换器等）的电路分析、稳态与动态建模，并探讨了先进的调制技术，如空间矢量脉宽调制（SVPWM）在三相逆变器中的应用及其对谐波抑制的影响。 第二部分：电机系统建模与参数辨识 本部分专注于电机本体的数学描述与参数获取。涵盖了同步电机（PMSM）、异步电机（IM）和直流电机（DC Motor）的经典d-q轴解耦模型建立过程。重点讲解了磁路模型、有限元分析（FEA）在电机设计中的初步应用，以及如何通过实验数据（如空载、短路试验）辨识电机的等效电路参数。此外，本书还引入了基于观测器的参数在线辨识方法，以应对电机运行过程中温度和磁饱和带来的参数变化问题。 第三部分：高性能电机驱动控制策略 这是本书的核心应用部分。详细介绍了驱动系统所需的多层控制结构： 电流环控制： 重点讲解了先进的无传感器电流控制技术，如磁场定向控制（FOC）和直接转矩控制（DTC）。深入分析了传统PI控制器的局限性，并引入了基于滑模控制（SMC）、预测控制（MPC）的电流环设计，以提高暂态响应速度和抗干扰能力。 速度/位置环控制： 讨论了各种速度控制器（PI、PID、模糊控制）的选择与整定方法，并探讨了高精度位置控制中的编码器接口和前馈补偿技术。 无传感器控制技术： 专设章节详细阐述了利用高频注入法、基于观测器（如卡尔曼滤波、Luenberger观测器）的转子位置估计算法，这些算法对于降低成本和提高系统可靠性至关重要。 第四部分：系统级仿真与集成验证 本部分强调将理论模型转化为可运行的仿真平台。详细介绍了如何利用现代仿真环境（如Simulink/Simscape Electrical）构建完整的电力电子驱动系统模型，包括功率器件的开关特性、电机电磁模型的集成、以及控制算法的模块化实现。内容不仅限于单机仿真，还包括： 复杂工况下的系统级仿真： 模拟系统启动、负载突变、电网电压跌落等非线性工况对系统稳定性的影响。 硬件在环（HIL）仿真准备： 介绍了将仿真模型转化为实时测试平台的前期准备工作，包括模型简化、代码生成和接口适配的关键步骤。 谐波分析与EMI/EMC考量： 运用傅里叶分析工具对仿真输出进行谐波分解，指导滤波器设计，并初步探讨了系统电磁兼容性的设计原则。 本书特色： 1. 全面覆盖： 从器件到系统，从理论到实践，构建了一个完整的知识体系。 2. 强调现代方法： 引入了大量如MPC、SMC、SiC器件应用等前沿技术内容。 3. 工程导向： 每一章节的理论推导后都紧密结合实际应用中的挑战和解决方案。 4. 强调仿真验证： 将仿真工具视为研究和设计不可分割的一部分，指导读者如何高效地利用仿真平台解决实际问题。 通过阅读本书，读者将能够掌握现代电机驱动系统的设计流程、深入理解复杂控制算法的数学本质，并能独立构建、运行和分析高性能电力电子系统的仿真模型。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名听起来就充满了吸引力，特别是“基于MATLAB的现代方法”这个副标题，让我对接下来的内容充满了期待。电机模型分析和拖动仿真，这两个领域本身就是电气工程和自动化中非常核心且实用的部分。我一直对如何将复杂的电机理论转化为实际可操作的仿真模型感到好奇，而MATLAB作为强大的工程计算和仿真软件，无疑是实现这一目标的最佳工具。这本书的出现，仿佛为我打开了一扇通往深入理解电机工作原理、优化控制策略的大门。我特别希望能从中学习到如何建立不同类型电机的精确数学模型，比如感应电机、同步电机，甚至是直流电机，并且理解这些模型是如何反映电机实际运行特性的。同时，拖动仿真部分更是让我跃跃欲试，想象着可以通过软件模拟出电机在各种负载下的动态响应，分析其稳定性和瞬态性能，甚至还能对控制器的设计进行迭代优化，这对于实际工程应用来说，将是多么强大的能力。我期待书中能够提供清晰的步骤和详细的解释，帮助我掌握这些技术，从而在我的学习和工作中能够更加游刃有余地处理电机相关的项目。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，一下子就抓住了我的痛点。在实际工作中，我经常会遇到各种各样的电机应用场景，但对于如何构建精确的电机模型并进行有效的仿真分析，却总感觉欠缺系统性的指导。而“基于MATLAB的现代方法”这句话，则像是为我指明了方向。我非常期待书中能够提供一套完整且实用的流程，从电机基本原理出发，逐步引导读者建立不同类型电机的数学模型，并熟练运用MATLAB的Simulink等工具进行仿真。我希望书中能够涵盖一些实际工程中常见的电机模型，并且在仿真分析方面，能够深入讲解如何评估模型的准确性，以及如何通过仿真来预测和解决实际运行中可能遇到的问题。例如，如何通过仿真来优化电机的启动过程，如何评估不同控制策略对电机效率和寿命的影响等等。这本书如果能将理论与实践完美结合，我相信它将成为我工作中的一本不可或缺的参考手册。

评分☆☆☆☆☆

我对电机模型和仿真这个主题一直抱有浓厚的兴趣，而“基于MATLAB的现代方法”这个副标题更是让我觉得这本书非常有前瞻性。在当前的工业自动化和智能制造的大背景下，对电机性能的精准建模和高效仿真，已经成为提升产品性能、降低开发成本的关键。我迫切地想知道这本书是如何将那些抽象的物理定律转化为可以在MATLAB环境下运行的具体模型，以及这些模型能够达到怎样的精度。我特别希望书中能够包含一些关于先进电机控制策略的仿真案例，比如矢量控制、直接转矩控制等，并详细阐述如何在MATLAB中实现和验证这些控制算法。此外，对于电机拖动系统的动态特性分析，我也充满了好奇，比如如何通过仿真来评估系统的鲁棒性、抗干扰能力，以及如何设计出更优的控制参数以达到最佳的性能指标。这本书的出现，让我看到了一个将理论研究与工程实践紧密结合的有效途径。

评分☆☆☆☆☆

我的研究方向与电机模型和控制息息相关，因此，当看到《电机模型分析及拖动仿真-基于MATLAB的现代方法》这个书名时，我 immediately feel a strong sense of anticipation. The emphasis on "modern methods" and MATLAB as the platform suggests a departure from purely theoretical discussions, and an embrace of practical, computationally-driven approaches. I'm particularly keen to explore how the book bridges the gap between the underlying physics of electric machines and their implementation in a powerful simulation environment like MATLAB. I'm hoping for detailed explanations of various motor models, perhaps delving into their strengths and weaknesses for different applications, and crucially, how to translate these into functional MATLAB code. The "drag simulation" aspect is equally important to me; I envision learning how to use simulation to predict and optimize the dynamic behavior of motor drives under various operating conditions, perhaps even exploring advanced control techniques and their robustness. A comprehensive guide that provides both theoretical grounding and hands-on simulation experience would be invaluable for my research and academic pursuits.

评分☆☆☆☆☆

坦白说，当我第一次看到这本书的书名时，脑海里就浮现出无数个关于电机驱动控制的挑战。我一直觉得，理论知识固然重要，但如果没有一套能够有效验证和优化的仿真工具，很多想法都可能止步于纸面。这本书，尤其是其“现代方法”的定位，让我看到了突破瓶颈的希望。我非常关注它如何在理论模型和实际仿真之间架起一座桥梁。我希望书中能够深入探讨如何根据不同的应用场景，选择合适的电机模型，并将其转化为MATLAB中可执行的代码。更重要的是，我期待书中能够讲解如何利用MATLAB强大的仿真功能，对电机拖动系统进行全面的分析，例如瞬态响应、稳态精度、能耗优化，甚至包括故障诊断等。我希望书中不仅仅是简单地罗列模型和代码，而是能够教会我如何思考，如何从仿真结果中提取有价值的信息，并指导实际的工程设计。这种能够将理论知识转化为实践能力的学习过程，对我来说意义重大，也正是我一直在寻找的。