交直流調(diào)速系統(tǒng)與MATLAB仿真

前言

本書是根據(jù)應(yīng)用型本科教學(xué)要求而編寫，主要介紹典型的直流和交流調(diào)速系統(tǒng)，以及調(diào)速系統(tǒng)的仿真技術(shù)。本書遵循理論和實(shí)際相結(jié)合的原則，使學(xué)生既能掌握各種系統(tǒng)的基本原理，又能掌握這類系統(tǒng)的分析方法及應(yīng)用。本書注重反映工業(yè)中新的調(diào)速技術(shù)、調(diào)速系統(tǒng)，將交流和直流調(diào)速系統(tǒng)融合在一本書中。本書內(nèi)容選材合理，理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用，根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)要求進(jìn)行內(nèi)容取舍。具有如下特點(diǎn)：①本著實(shí)用的原則，盡量簡(jiǎn)化理論推導(dǎo)，注重物理概念的闡述與分析；②主要理論教學(xué)內(nèi)容配有相關(guān)的實(shí)例分析和仿真實(shí)驗(yàn)，做到學(xué)以致用；③書中安排了實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，將實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與理論教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合；④每章開頭有內(nèi)容提要，章尾有小結(jié)和習(xí)題?！督恢绷髡{(diào)速系統(tǒng)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程。為了加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，本教材利用作者的科研成果，首次運(yùn)用基于調(diào)速系統(tǒng)電氣原理結(jié)構(gòu)框圖的仿真技術(shù)，完成了交直流調(diào)速系統(tǒng)中典型系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)。全書除緒論、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書和附錄外，分為七章：第一章為直流調(diào)速系統(tǒng)及其仿真，按照系統(tǒng)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的發(fā)展過程，系統(tǒng)地介紹了直流開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、三環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、直流可逆調(diào)速系統(tǒng)及其仿真技術(shù)。著重介紹閉環(huán)控制系統(tǒng)基本概念的建立、系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)，學(xué)習(xí)分析調(diào)速系統(tǒng)的基本方法，重點(diǎn)討論可逆系統(tǒng)中的環(huán)流問題及相關(guān)處理技術(shù)，并且對(duì)上述介紹的典型調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了建模與仿真實(shí)驗(yàn)。第二章為直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)及其仿真，首先介紹了傳統(tǒng)的頻率域Bode圖設(shè)計(jì)方法，然后重點(diǎn)介紹了簡(jiǎn)潔的直流調(diào)速系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法，最后介紹了先進(jìn)的內(nèi)模控制設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行不同方法的性能比較。第三章介紹了直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)及其仿真，概要介紹了直流PWM-M調(diào)速系統(tǒng)，以及直流PWM-M調(diào)速系統(tǒng)的仿真。第四章介紹交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)和串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)及其仿真，注重與直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析，給出了交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)和串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的仿真實(shí)例。第五章介紹了交流異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)及其仿真，重點(diǎn)討論了各種變頻器尤其是SPWM變頻技術(shù)以及由其構(gòu)成的變頻調(diào)速系統(tǒng)，并進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真。第六章重點(diǎn)介紹了矢量控制技術(shù)、矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真。第七章介紹了同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及其永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真。全書按64學(xué)時(shí)理論教學(xué)內(nèi)容編寫，仿真實(shí)驗(yàn)可由學(xué)生在課后時(shí)間利用計(jì)算機(jī)自行完成，實(shí)物實(shí)驗(yàn)可結(jié)合課程教學(xué)安排8-12學(xué)時(shí)進(jìn)行，復(fù)雜和大型實(shí)驗(yàn)可安排在專業(yè)實(shí)習(xí)中進(jìn)行，課程設(shè)計(jì)時(shí)間以1-2周為宜。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。本書主要介紹典型的直流和交流調(diào)速系統(tǒng)，以及凋速系統(tǒng)的仿真技術(shù)，是一本將交直流調(diào)速技術(shù)和MATLAB仿真技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起的新穎教材，它滿足了應(yīng)用型本科的教學(xué)需要。全書共分7章，主要內(nèi)容包括直流調(diào)速系統(tǒng)及其仿真、直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)及其仿真、直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)及其仿真、交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)和串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)及其仿真、交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)及其仿真、交流異步電動(dòng)機(jī)矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)及其仿真、同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及其仿真。另外，本書還附有實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。    本書可作為高等學(xué)校電氣信息類專業(yè)教材，也可作為高職高專相關(guān)專業(yè)教材，還可作為工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

前言緒論第一章  直流調(diào)速系統(tǒng)及其仿真    第一節(jié)  直流調(diào)速系統(tǒng)的基本概念    第二節(jié)  單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)    第三節(jié)  其他反饋形式在調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用    第四節(jié)  轉(zhuǎn)速負(fù)反饋無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)    第五節(jié)  轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)    第六節(jié)  三環(huán)調(diào)速系統(tǒng)    第七節(jié)  可逆調(diào)速系統(tǒng)的可逆電路    第八節(jié)  晶閘管單環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真    第九節(jié)  晶閘管多環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真    第十節(jié)  晶閘管直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真    本章小結(jié)    習(xí)題與思考題第二章  直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)及其仿真    第一節(jié)  單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析    第二節(jié)  多環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析    第三節(jié)  多環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法    第四節(jié)  工程設(shè)計(jì)方法在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用    第五節(jié)  多環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的內(nèi)?？刂圃O(shè)計(jì)方法    第六節(jié)  基于晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的MATLAB仿真    本章小結(jié)    習(xí)題與思考題第三章  直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)及其仿真    第一節(jié)  直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)概述    第二節(jié)  PWM變換器和PWM-M系統(tǒng)開環(huán)機(jī)械特性    第三節(jié)  PWM-M直流調(diào)速系統(tǒng)    第四節(jié)  直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真    本章小結(jié)    習(xí)題與思考題第四章  交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)和串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)及其仿真    第一節(jié)  概述    第二節(jié)  交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)    第三節(jié)  繞線式異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)    第四節(jié)  交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)和串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真    本章小結(jié)    習(xí)題與思考題第五章  交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)及其仿真    第一節(jié)  變頻調(diào)速的基本控制方式和機(jī)械特性    第二節(jié)  變頻調(diào)速系統(tǒng)中的無源逆變(變頻)電路    第三節(jié)  晶閘管變頻調(diào)速系統(tǒng)    第四節(jié)  脈寬調(diào)制的異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)    第五節(jié)  交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真    本章小結(jié)    習(xí)題與思考題第六章  交流異步電動(dòng)機(jī)矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)及其仿真    第一節(jié)  矢量控制的基本概念    第二節(jié)  矢量坐標(biāo)變換及變換矩陣    第三節(jié)  異步電動(dòng)機(jī)在不同坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型    第四節(jié)  異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)器    第五節(jié)  異步電動(dòng)機(jī)的無速度傳感器技術(shù)    第六節(jié)  矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)    第七節(jié)  大功率異步電動(dòng)機(jī)的交一交變頻調(diào)速技術(shù)    第八節(jié)  矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真    本章小結(jié)    習(xí)題與思考題第七章  同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及其仿真    第一節(jié)  同步電動(dòng)機(jī)的分類及其調(diào)速原理    第二節(jié)  正弦波永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)    第三節(jié)  方波永磁同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)    第四節(jié)  負(fù)載換相同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)    第五節(jié)  大功率同步電動(dòng)機(jī)交一交變頻調(diào)速技術(shù)    第六節(jié)  同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真    本章小結(jié)    習(xí)題與思考題交直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書附錄  Simulink／simIJower system工具箱資源及MATLAB仿真基礎(chǔ)    第一節(jié)  Simulink工具箱簡(jiǎn)介    第二節(jié)  SimPower System工具箱簡(jiǎn)介    第三節(jié)  Simulink／SimPower System的模型窗口    第四節(jié)  Simulink Power System模塊的基本操作    第五節(jié)  Simulink／SimPower System系統(tǒng)模型的操作    第六節(jié)  Simulink／SimPower System子系統(tǒng)的建立和Mask功能    第七節(jié)  Simulink／SimPower System系統(tǒng)的仿真參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第一章 直流調(diào)速系統(tǒng)及其仿真內(nèi)容提要本章概述了直流調(diào)速系統(tǒng)的基本概念，在此基礎(chǔ)上從最簡(jiǎn)單的開環(huán)系統(tǒng)入手，系統(tǒng)地介紹了轉(zhuǎn)速負(fù)反饋有靜差、無靜差調(diào)速系統(tǒng)、電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、帶電流變化率內(nèi)環(huán)和電壓內(nèi)環(huán)的三環(huán)調(diào)速系統(tǒng)以及可逆調(diào)速系統(tǒng)的組成、工作原理、穩(wěn)態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算；敘述了限流保護(hù)一電流截止負(fù)反饋的工作原理；簡(jiǎn)述了轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋對(duì)轉(zhuǎn)速超調(diào)的抑制。本章還應(yīng)用MATLAB的Simulink和SimPower System工具箱，采用面向電氣原理結(jié)構(gòu)圖的仿真技術(shù)，對(duì)各種典型的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、帶轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)、帶電流變化率內(nèi)環(huán)和帶電壓內(nèi)環(huán)的三環(huán)調(diào)速系統(tǒng)以及可逆調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了建模與仿真分析。第一節(jié)直流調(diào)速系統(tǒng)的基本概念直流電動(dòng)機(jī)具有良好的運(yùn)行和控制特性，長(zhǎng)期以來，直流調(diào)速系統(tǒng)一直占據(jù)著壟斷地位。近年來交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，并有望在不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)取代直流調(diào)速系統(tǒng)。但就目前而言，直流調(diào)速仍然是自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的主要形式，在許多工業(yè)部門，如軋鋼、礦山采掘、紡織、造紙等需要高性能調(diào)速的場(chǎng)合仍得到廣泛的應(yīng)用。而且，直流調(diào)速系統(tǒng)在理論和實(shí)踐上都比較成熟，從控制技術(shù)的角度來看，它又是交流調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，首先著重討論直流調(diào)速系統(tǒng)是十分必要的。

編輯推薦

《普通高等教育"十一五"國(guó)家規(guī)劃教材?交直流調(diào)速系統(tǒng)與MATLAB仿真》由中國(guó)電力出版社出版。

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