基本信息
书名:电力拖动自动控制系统与MATLAB仿真(高等院校电子信息与电气学科特色教材)
定价:29.00元
作者:顾春雷,陈中著
出版社:清华大学出版社
出版日期:2011-04-01
ISBN:9787302244882
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.400kg
编辑推荐
内容提要
本书主要介绍直流和交流调速系统的组成原理和应用,以及调速系统的建模与仿真技术,在适当阐述理论的基础上,重点介绍系统的分析和工程应用,以提高读者处理实际问题的能力。书中遵循理论和实际相结合的原则,以系统控制规律为主线,在强调闭环控制的前提下,由浅入深地介绍了系统的动、静态性能和设计方法及系统的工程实现。还介绍了matlab及其图形仿真界面simulink的应用基础知识、simulink模型库的电机模块的功能和使用,并通过实例介绍了交直流调速系统的仿真方法和技巧。
本书特点是将交、直流调速运动控制技术和matlab/simulink仿真技术有机地结合在一起,叙述简练,概念清楚,体现了应用型本科的教学特色。
本书适合作为电气工程及其自动化专业、自动化专业和其他以培养应用型人才为目的的相近专业的教材或教学参考书,也可供有关工程技术人员参考。
目录
章单环控制直流调速系统
1.1开环直流调速系统及调速指标
1.1.1直流电动机的调速方法和方案
1.1.2晶闸管—直流电动机开环调速系统
1.1.3v-m系统的机械特性
1.1.4生产机械对转速控制的要求及调速指标
1.1.5开环调速系统存在的问题
1.2转速负反馈单闭环有静差直流调速系统
1.2.1调速系统的组成及其工作原理
1.2.2闭环调速系统的静特性
1.2.3开环系统机械特性与闭环系统静特性的比较
1.2.4闭环控制系统的基本特征
1.2.5限流保护——电流截止负反馈
1.3反馈控制闭环直流调速系统的动态分析
1.3.1反馈控制闭环直流调速系统的动态数学模型
1.3.2单闭环有静差调速系统的动态结构图
1.3.3单闭环有静差调速系统的稳定性分析
1.4比例积分控制规律和无静差调速系统
1.4.1积分调节器和比例积分调节器及其控制规律
1.4.2采用pi调节器的无静差直流调速系统
1.5电压反馈电流补偿控制的直流调速系统
1.5.1电压负反馈直流调速系统
1.5.2电流正反馈和补偿控制规律
思考题与习题
第2章多环控制直流调速系统
2.1转速、电流双闭环直流调速系统的组成及其静特性
2.1.1问题的提出
2.1.2转速、电流双闭环直流调速系统的组成
2.1.3双闭环直流调速系统的稳态结构图和静特性
2.2双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析
2.2.1双闭环直流调速系统的动态结构图
2.2.2起动过程分析
2.2.3双闭环直流调速系统的动态抗扰性能
2.2.4转速和电流两个调节器的作用
2.3双闭环直流调速系统调节器的工程设计
2.3.1调节器工程设计方法的必要性、可能性与基本思路
2.3.2控制系统的动态性能指标
2.3.3典型ⅰ型系统以及系统性能指标和参数的关系
2.3.4典型ⅱ型系统以及系统性能指标和参数的关系
2.3.5非典型系统的典型化
2.4按工程设计方法设计双闭环调速系统的调节器
2.4.1电流调节器的设计
2.4.2转速调节器的设计
2.4.3转速调节器退饱和时转速超调量的计算
2.5转速超调的抑制——转速微分负反馈
2.5.1带转速微分负反馈双闭环调速系统的基本原理
2.5.2退饱和时间和退饱和转速
2.5.3转速微分负反馈参数的工程设计方法
思考题与习题
第3章直流电动机可逆调速及直流斩波调速系统
3.1晶闸管-电动机(v-m)可逆调速系统主电路结构形式
3.2可逆调速系统中环流分析
3.2.1环流的定义
3.2.2直流平均环流产生的原因及消除办法
3.2.3瞬时脉动环流及其抑制
3.3有环流可逆调速系统
3.3.1α=β配合控制的有环流可逆调速系统
3.3.2可控环流可逆调速系统
3.4无环流控制的可逆晶闸管—电动机系统
3.4.1逻辑控制无环流可逆调速系统的组成和工作原理
3.5直流脉宽调速系统
3.5.1pwm变换器的工作状态和电压、电流波形
3.5.2直流脉宽调速系统的机械特性
3.5.3双闭环的pwm可逆直流调速系统
3.5.4交流电源供电时的制动
思考题与习题
第4章matlab简介与直流调速系统仿真
4.1matlab简介
4.2simulink/simpower systems模型窗口
4.2.1simulink的工作环境
4.2.2模型窗口工具栏
4.3有关模块的基本操作及仿真步骤
4.4测量模块及显示和记录模块的使用
4.5建立子系统和系统模型的封装
4.6simulink模型库中的模块
4.7simpower systems模型库浏览
4.8仿真算法介绍
4.9单闭环直流调速系统的仿真
4.9.1开环直流调速系统的仿真
4.9.2单闭环有静差转速负反馈调速系统的建模与仿真
4.9.3单闭环无静差转速负反馈调速系统的建模与仿真
4.9.4单闭环电流截止转速负反馈调速系统的建模与仿真
4.9.5单闭环电压负反馈调速系统的建模与仿真
4.9.6单闭环电压负反馈和带电流正反馈调速系统的建模与仿真
4.9.7单闭环转速负反馈调速系统定量仿真
4.10双闭环及pwm直流调速系统仿真
4.10.1双闭环直流调速系统定量仿真
4.10.2三闭环直流调速系统仿真
4.10.3α=β配合控制调速系统仿真
4.10.4逻辑无环流可逆直流调速系统仿真
4.10.5pwm直流调速系统仿真
思考题与习题
第5章交流调压调速系统
5.1异步电动机改变电压时的机械特性
5.2异步电动机变压调速电路
5.3闭环控制的调压调速系统及其特性
5.3.1具有速度反馈的调压调速系统及其静特性
5.3.2闭环变压调速系统的动态结构图
思考题与习题
第6章交流异步电动机变压变频调速系统
6.1变压变频调速的基本控制方式
6.2异步电动机电压—频率协调控制时的机械特性
6.2.1恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性
6.2.2基频以下电压—频率协调控制时的机械特性
6.2.3基频以上恒压变频的机械特性
6.3电力电子变频器的主要类型
6.3.1交-直-交和交-交变压变频器
6.4电压源型和电流源型逆变器
6.5变压变频调速系统中的脉宽调制技术
6.5.1pwm变频调速系统中的功率接口
6.5.2正弦波脉宽调制技术
6.5.3电流滞环跟踪控制技术
6.5.4电压空间pwm矢量控制技术
6.6基于异步电动机稳态模型的变压变频调速系统
6.7异步电动机的动态数学模型和坐标变换
6.7.1异步电动机动态数学模型
6.7.2坐标变换和变换矩阵
6.8三相异步电动机在不同坐标系上的数学模型
6.9基于动态模型按转子磁链定向的矢量控制系统
6.9.1矢量控制系统的基本思路
6.9.2按转子磁链定向的矢量控制方程及其解耦作用
6.9.3转子磁链模型
6.10磁链开环转差型矢量控制系统——间接矢量控制
6.11转速、磁链闭环控制的矢量控制系统——直接矢量控制系统
思考题与习题
第7章绕线转子异步电动机调速系统
7.1绕线转子异步电动机串级调速原理
7.1.1异步电动机转子附加电动势时的工作情况
7.1.2串级调速的各种运行状态及功率传递关系
7.1.3串级调速系统的基本类型
7.2串级调速系统的性能
7.2.1串级调速系统的机械特性
7.2.2串级调速装置的电压和容量
7.2.3串级调速系统的效率
7.2.4串级调速系统的功率因数
7.3转速、电流双闭环串级调速系统
7.3.1双闭环控制串级调速系统的组成
7.3.2串级调速系统的动态数学模型
7.3.3串级调速系统调节器参数的设计
7.3.4串级调速系统的起动方式
7.4超同步串级调速系统
7.4.1超同步串级调速系统的工作原理
7.4.2超同步串级调速系统的再生制动
思考题与习题
第8章交流调速系统的matlab仿真
8.1调压调速系统的仿真
8.1.1交流调速系统仿真中常用模块简介
8.1.2单闭环交流电动机调压调速系统的建模与仿真
8.2变频调速系统的仿真
8.2.1spwm内置波调速系统仿真
8.2.2spwm外置波调速系统仿真
8.3电流滞环跟踪控制调速系统仿真
8.4电压空间矢量调速系统仿真
8.5转速开环恒压频比的交流调速系统仿真
8.6转速、磁链闭环控制的矢量控制系统仿真
8.7绕线转子异步电动机双馈调速系统的仿真
思考题与习题
参考文献
作者介绍
文摘
序言
这本书的结构组织逻辑简直是教科书级别的典范。它从最基础的直流拖动系统讲起,稳步过渡到更为复杂和现代的交流拖动系统,这使得知识的积累过程非常自然,没有突兀的跳跃感。每一章的开头都会明确给出本章的学习目标,这像一个导航仪,时刻提醒读者当前所处的位置和接下来的方向。更值得称赞的是,它在介绍新的控制策略时,总是会先回顾前一章已经学过的知识点,形成知识的闭环。这种反复的知识连接和巩固,极大地增强了记忆的持久性。我特别喜欢它在处理故障诊断和系统鲁棒性分析时的那种严谨态度,这体现了编写者深厚的工程经验——因为在实际应用中,系统的“不完美性”恰恰是设计时必须优先考虑的因素。
评分拿到这本书的时候,我首先被它清晰的版式设计所吸引。字体排布疏密得有致,图表制作精良,很多复杂的电气原理图和系统框图都清晰可见,这对于需要反复对照查看的专业书籍来说至关重要。阅读体验的提升往往能直接影响学习的效率和兴趣。在内容深度上,这本书的处理方式显得非常成熟和务实。它没有沉溺于过多的数学推导细节,而是将重点放在了系统概念的构建和实际应用的可行性上。例如,在讨论到一些前沿的现代控制理论在拖动系统中的应用时,作者并没有采用晦涩难懂的语言,而是用非常贴近工程实践的视角来介绍其优势和局限性。这种“取其精华,去其糟粕”的编辑思路,使得本书的知识密度非常高,但阅读负担却相对较轻。对于我这种需要快速掌握核心技能的工程师来说,这种高效的知识传递方式简直太棒了。
评分这本书真是让我大开眼界,尤其是在电力拖动这个领域。我一直觉得这块内容枯燥乏味,公式和理论堆砌在一起,让人望而生畏。然而,这本书的编排方式非常巧妙,它并没有一开始就抛出复杂的数学模型,而是循序渐进地引导读者进入这个专业的世界。从最基础的电机原理,到各种调速系统的结构和控制策略,讲解得深入浅出。作者似乎非常了解初学者在学习过程中容易遇到的困惑点,总能在关键时刻给出清晰的解释和直观的图示。特别是对于各种经典控制结构——比如PID控制器的应用场景和参数整定——的阐述,细致入微,让人读起来很有条理感。我尤其欣赏它对实际工程案例的穿插引用,这使得书中的理论不再是空中楼阁,而是有了鲜活的生命力。那种“原来如此”的顿悟感,是很多教科书无法给予的。这本书的价值,在于它成功地架起了一座理论与实践之间的坚固桥梁。
评分与其他同类书籍相比,这本书在阐述控制算法的直观性上做得尤为出色。我过去阅读过一些关于交流调速的教材,很多描述都停留在理论层面,导致我很难想象这些算法在实际电机运行中是如何体现的。这本书不一样,它似乎有一种魔力,能将抽象的数学模型“翻译”成可以触摸、可以感知的物理过程。作者似乎对教学艺术有着深刻的理解,总能找到最恰当的比喻或类比来解释复杂的反馈机制和稳定性分析。读完关于异步电机开环和闭环控制的章节后,我感觉自己仿佛站在了控制台前,能够清晰地预见系统在不同工况下的响应。这种深入骨髓的理解,远比死记硬背公式要有效得多。它培养的不是一个简单的公式使用者,而是一个能够洞察系统内在逻辑的工程师。
评分阅读这本书的过程,对我来说更像是一次系统性的专业能力升级训练,而不是简单的知识输入。它不仅仅是告诉你“是什么”,更重要的是告诉你“为什么是这样”和“如何去实现”。书中所涉及的参数选择、动态响应分析以及系统集成方面的讨论,都带着一股浓厚的实战气息。我感觉作者仿佛是我的资深导师,在旁边一步步指导我完成一个复杂的电力拖动项目的设计。它所蕴含的知识深度足以满足研究生阶段的学习需求,但表达方式的亲和力又使得本科生也能够轻松上手。这种高水平的平衡感,在专业教材中是相当罕见的。它提供给读者的,是一套完整的、可用于解决实际工程问题的工具箱和思维框架。
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