電力拖動控制系統(tǒng)

內(nèi)容概要

　　《電力拖動控制系統(tǒng)》主要介紹直流和交流調(diào)速系統(tǒng)的組成原理和應(yīng)用，以及調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真技術(shù)，在適當闡述理論的基礎(chǔ)上，重點介紹系統(tǒng)的分析和工程應(yīng)用，以提高讀者處理實際問題的能力。書中遵循理論和實際相結(jié)合的原則，以系統(tǒng)控制規(guī)律為主線，在強調(diào)閉環(huán)控制的前提下，由淺入深地介紹了系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能和設(shè)計方法及系統(tǒng)的工程實現(xiàn)。還介紹了MATLAB及其圖形仿真界面Simulink的應(yīng)用基礎(chǔ)知識、Simulink模型庫的電機模塊的功能和使用，并通過實例介紹了交直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真方法和技巧。

書籍目錄

1  單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
  1.1  直流調(diào)速系統(tǒng)用的可控直流電源
    1.1.1  旋轉(zhuǎn)變流機組
    1.1.2  靜止可控整流器
    1.1.3  直流斬波器和脈寬調(diào)制變換器
  1.2   V-M系統(tǒng)的開環(huán)機械特性及穩(wěn)定性能指標
    1.2.1   V-M系統(tǒng)的開環(huán)機械特性
    1.2.2  轉(zhuǎn)速控制要求和穩(wěn)態(tài)調(diào)速指標
  1.3  轉(zhuǎn)速負反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成及其特性分析
    1.3.1  系統(tǒng)的組成及靜特性分析
    1.3.2  開環(huán)系統(tǒng)的機械特性與閉環(huán)系統(tǒng)靜特性的比較
    1.3.3    轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基本性質(zhì)
    1.3.4    轉(zhuǎn)速負反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算
  1.4  帶電流截止負反饋環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)
    1.4.1  系統(tǒng)的組成和工作原理
    1.4.2  系統(tǒng)的靜特性及參數(shù)選擇
  1.5  帶有電壓負反饋和電流正反饋的調(diào)速系統(tǒng)
    1.5.1  電壓負反饋調(diào)速系統(tǒng)
    1.5.2  帶有電壓負反饋和電流正反饋的調(diào)速系統(tǒng)
  1.6  單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)分析
    1.6.1  系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學模型
    1.6.2  單閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定條件
  1.7  無靜差調(diào)速系統(tǒng)
    1.7.1  積分控制規(guī)律
    1.7.2  采用比例積分調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)無靜差調(diào)速系統(tǒng)
  本章小結(jié)及學習要求
  思考題與習題
2  多環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)與調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法
  2.1  雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成及靜特性
    2.1.1  單閉環(huán)系統(tǒng)存在的問題
    2.1.2  轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成
    2.1.3  雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性
    2.1.4    各變量的穩(wěn)態(tài)工作點和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算
  2.2  雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能
    2.2.1  雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學模型
    2.2.2  雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的起動過程
    2.2.3    動態(tài)性能和兩個調(diào)節(jié)器的作用
  2.3  雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工程設(shè)計
    2.3.1  設(shè)計方法與步驟
    2.3.2  系統(tǒng)的動態(tài)性能指標
    2.3.3  典型工型系統(tǒng)參數(shù)和性能指標的關(guān)系
    2.3.4  典型Ⅱ型系統(tǒng)參數(shù)和性能指標的關(guān)系
    2.3.5  調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇和傳遞函數(shù)的近似處理——非典型系統(tǒng)的典型化
  2.4  按工程設(shè)計方法設(shè)計雙閉環(huán)系統(tǒng)的電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器
    2.4.1  電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計
    2.4.2  轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計
    2.4.3    轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器退飽和時轉(zhuǎn)速超調(diào)量的計算
    2.4.4  設(shè)計舉例
  2.5  轉(zhuǎn)速超調(diào)的抑制——轉(zhuǎn)速微分負反饋
    2.5.1  問題的提出
    2.5.2  帶轉(zhuǎn)速微分負反饋雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的基本原理
    2.5.3    退飽和時間與退飽和轉(zhuǎn)速
    2.5.4  轉(zhuǎn)速微分反饋參數(shù)的工程設(shè)計方法
    2.5.5    帶轉(zhuǎn)速微分負反饋雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的抗擾性能
  2.6  多環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)
    2.6.1  帶電流變化率內(nèi)環(huán)的三環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
    2.6.2  弱磁控制的直流調(diào)速系統(tǒng)
  本章小結(jié)及學習要求
  思考題與習題
3  直流可逆調(diào)速系統(tǒng)
  3.1  可逆方案
    3.1.1  電樞反接可逆線路
    3.1.2  勵磁反接可逆線路
  3.2  晶閘管直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的回饋制動
  3.3  有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)
    3.3.1  可逆調(diào)速系統(tǒng)中的環(huán)流
    3.3.2  直流平均環(huán)流與配合控制
    3.3.3    瞬時脈動環(huán)流及其抑制
    3.3.4    直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的制動分析
  3.4  可控環(huán)流的可逆調(diào)速系統(tǒng)
  3.5  邏輯控制的無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)
    3.5.1  系統(tǒng)的組成及工作原理
    3.5.2  可逆系統(tǒng)對無環(huán)流邏輯控制器的要求
    3.5.3    無環(huán)流邏輯控制器DLC的實現(xiàn)
  本章小結(jié)及學習要求
  思考題與習題
4  直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)
  4.1  脈寬調(diào)制變換器
    4.1.1  不可逆脈寬調(diào)制變換器
    4.1.2  可逆脈寬調(diào)制變換器
  4.2  脈寬調(diào)制變換器的控制電路
    4.2.1  三角波振蕩器
    4.2.2  脈沖形成及脈沖分配器
    4.2.3    電力晶體管基極驅(qū)動電路
  4.3  雙閉環(huán)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)
    4.3.1  脈寬調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)機械特性
    4.3.2  雙閉環(huán)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)
    4.3.3  脈寬調(diào)速系統(tǒng)最佳開關(guān)頻率的確定
    4.3.4  泵升電壓限制電路
  4.4  直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)實例
    4.4.1  采用模擬電路的直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)
    4.4.2  由集成PWM控制器控制的不可逆調(diào)速系統(tǒng)
    4.4.3    由單片微機控制的不可逆調(diào)速系統(tǒng)
  本章小結(jié)及學習要求
  思考題與習題
5  直流調(diào)速系統(tǒng)仿真
  5.1   SimPower System模型庫簡介
  5.2  單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真
    5.2.1  開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真
    5.2.2  單閉環(huán)有靜差轉(zhuǎn)速負反饋調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真
    5.2.3  單閉環(huán)無靜差轉(zhuǎn)速負反饋調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真
    5.2.4    單閉環(huán)電流截止轉(zhuǎn)速負反饋調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真
    5.2.5  單閉環(huán)電壓負反饋調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真
    5.2.6  單閉環(huán)電壓負反饋和帶電流正反饋調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真
    5.2.7    單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負反饋調(diào)速系統(tǒng)定量仿真
  5.3  雙閉環(huán)及PWM直流調(diào)速系統(tǒng)仿真
    5.3.1  雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真
    5.3.2   PWM直流調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真
  本章小結(jié)及學習要求
  思考題與習題
6  交流異步電動機轉(zhuǎn)差功率消耗性調(diào)速系統(tǒng)
  6.1  交流調(diào)速系統(tǒng)概述
    6.1.1  交流調(diào)速的發(fā)展
    6.1.2  交流調(diào)速的基本方法
  6.2  閉環(huán)控制的異步電動機變壓調(diào)速系統(tǒng)
    6.2.1  異步電動機變壓調(diào)速電路
    6.2.2  異步電動機改變電壓時的機械特性
    6.2.3  閉環(huán)控制的變壓調(diào)速系統(tǒng)及其靜特性
    6.2.4  閉環(huán)變壓調(diào)速系統(tǒng)的近似動態(tài)結(jié)構(gòu)圖
  6.3  電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速系統(tǒng)
  本章小結(jié)及學習要求
  思考題與習題
7  交流異步電動機轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速系統(tǒng)
  7.1  異步電動機串級調(diào)速原理
    7.1.1  異步電動機轉(zhuǎn)子附加電動勢的作用
    7.1.2  電氣串級調(diào)速系統(tǒng)
  7.2  串級調(diào)速系統(tǒng)的性能
    7.2.1  串級調(diào)速時異步電動機的機械特性
    7.2.2  串級調(diào)速裝置的容量
    7.2.3    串級調(diào)速系統(tǒng)的效率和功率因數(shù)
  7.3  閉環(huán)控制的串級調(diào)速系統(tǒng)
    7.3.1  雙閉環(huán)串級調(diào)速系統(tǒng)的組成
    7.3.2  串級調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學模型
    7.3.3  雙閉環(huán)串級調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的設(shè)計
    7.3.4  串級調(diào)速系統(tǒng)的控制方式
  7.4  串級調(diào)速系統(tǒng)的改進線路
    7.4.1  逆變器的不對稱控制——縱續(xù)連接線路
    7.4.2  斬波控制串級調(diào)速系統(tǒng)
    7.4.3  直流回路無平波電抗器的串級調(diào)速系統(tǒng)
  本章小結(jié)及學習要求
  思考題與習題
8  交流異步電動機轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)
  8.1  變壓變頻調(diào)速的基本控制方式
    8.1.1  基頻以下調(diào)速
    8.1.2  基頻以上調(diào)速
  8.2  異步電動機電壓、頻率協(xié)調(diào)控制時的機械特性
    8.2.1  正弦波恒壓恒頻供電時異步電動機的機械特性
    8.2.2  基頻以下電壓、頻率協(xié)調(diào)控制時的機械特性
    8.2.3  基頻以上變頻調(diào)速時的機械特性
    8.2.4  正弦波恒流供電時的機械特性
  8.3  靜止式電力電子變壓變頻裝置
    8.3.1  間接變壓變頻裝置(交-直-交變壓變頻裝置)
    8.3.2  直接變壓變頻裝置(交-交變壓變頻裝置)
    8.3.3    電壓源型變頻器和電流源型變頻器
    8.3.4   180°導(dǎo)通型和120°導(dǎo)通型逆變器
    8.3.5  正弦波脈寬調(diào)制(SPwM)變壓變頻器
  8.4  轉(zhuǎn)速開環(huán)、恒壓頻比控制的調(diào)速系統(tǒng)
    8.4.1  電壓源型晶閘管變頻調(diào)速系統(tǒng)
    8.4.2  電流源型晶閘管變頻調(diào)速系統(tǒng)
  8.5  轉(zhuǎn)速閉環(huán)、轉(zhuǎn)差頻率控制的變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)
    8.5.1  轉(zhuǎn)差頻率控制的基本概念
    8.5.2  轉(zhuǎn)差頻率控制的規(guī)律
    8.5.3    轉(zhuǎn)差頻率控制的變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)
  8.6  異步電動機的多變量數(shù)學模型和坐標變換  
    8.6.1  異步電動機動態(tài)數(shù)學模型的性質(zhì)
    8.6.2  三相異步電動機的多變量非線性數(shù)學模型
    8.6.3  坐標變換和變換矩陣
    8.6.4  異步電動機在二相坐標系上的數(shù)學模型
  8.7  按轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制的變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)
    8.7.1  異步電動機的坐標變換結(jié)構(gòu)圖和等效直流電動機模型
    8.7.2  矢量控制系統(tǒng)的構(gòu)想
    8.7.3  矢量控制的基本方程式  
    8.7.4  磁鏈開環(huán)、轉(zhuǎn)差型矢量控制系統(tǒng)
    8.7.5  轉(zhuǎn)速、磁鏈閉環(huán)控制的矢量控制系統(tǒng)
  本章小結(jié)及學習要求
  思考題與習題
9  交流調(diào)速系統(tǒng)仿真
  9.1  交流異步電動機轉(zhuǎn)差功率消耗性調(diào)速系統(tǒng)的仿真
    9.1.1  交流調(diào)速系統(tǒng)仿真中常用模塊
    9.1.2  單閉環(huán)交流電動機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真
  9.2  交流異步電動機轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速系統(tǒng)仿真
  9.3  交流異步電動機轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)仿真
    9.3.1  SPWM內(nèi)置波調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真
    9.3.2  SPwM外置波調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真
    9.3.3  電流滯環(huán)跟蹤控制調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真  
    9.3.4  轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比的交流調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真  
    9.3.5  轉(zhuǎn)速、磁鏈閉環(huán)控制的矢量控制系統(tǒng)的建模與仿真
  本章小結(jié)及學習要求
  思考題與習題
附錄一  自測題一
附錄二  自測題二
參考文獻

編輯推薦

　　《電力拖動控制系統(tǒng)》一書特點是將交、直流調(diào)速運動控制技術(shù)和MATLAB/Simulink仿真技術(shù)有機地結(jié)合在一起，敘述簡練，概念清楚，體現(xiàn)了應(yīng)用型本科的教學特色。本書適合作為電氣工程及其自動化專業(yè)、自動化專業(yè)和其他以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的的相近專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)學院教材或教學參考書，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

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