電力電子電路仿真

內(nèi)容概要

魏艷君等編寫的《電力電子電路仿真——MATLAB和PSpice應(yīng)用》從系統(tǒng)建模、仿真及尋優(yōu)算法入手，在宏觀介紹與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相關(guān)的各種系統(tǒng)建模、系統(tǒng)仿真及系統(tǒng)尋優(yōu)理論與方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前在電力電子研究領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的MATIAB和PSpice仿真技術(shù)，介紹了MATLAB軟件及其圖形仿真界面SIMULINK的基礎(chǔ)應(yīng)用知識以及PSpice
的仿真技術(shù)基礎(chǔ)，通過電力電子器件及DC-DC變換、AC-DC變換和DC-
AC變換等應(yīng)用實(shí)例，詳細(xì)對比介紹了基于MATLAB和PSpice的電力電子電路仿真技術(shù)與方法。
《電力電子電路仿真——MATLAB和PSpice應(yīng)用》的特點(diǎn)是：把握專業(yè)技術(shù)理論密切結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用的教學(xué)原則，層次清晰地構(gòu)建了電力電子電路仿真技術(shù)從理論分析到仿真軟件輔助設(shè)計(jì)的完整體系。內(nèi)容上注重精選、循序漸進(jìn)、結(jié)合實(shí)際、突出實(shí)踐。闡述上簡明扼要、圖文并茂、通俗易懂，便于教學(xué)和自學(xué)。
《電力電子電路仿真——MATLAB和PSpice應(yīng)用》可作為高等理工科院校電力電子及其相關(guān)專業(yè)有關(guān)電力電子電路仿真的教材，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。

書籍目錄

前言
第1章 緒論
 1.1 仿真的基本概念
 1.1.1 系統(tǒng)
 1.1.2 模型
 1.1.3 仿真
 1.2 仿真的分類
 1.2.1 根據(jù)模型的種類分類
 1.2.2 根據(jù)仿真計(jì)算機(jī)類型分類
 1.2.3 根據(jù)仿真時(shí)鐘與實(shí)際時(shí)鐘的比例關(guān)系分類
 1.2.4 根據(jù)系統(tǒng)模型的特性分類
 1.3 計(jì)算機(jī)仿真
 1.3.1 計(jì)算機(jī)仿真定義的分析
 1.3.2 計(jì)算機(jī)仿真方法的特點(diǎn)
 1.3.3 計(jì)算機(jī)仿真方法的作用
 1.3.4 計(jì)算機(jī)仿真的步驟
 1.4 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在電力電子系統(tǒng)中的應(yīng)用
第2章 系統(tǒng)建模方法
 2.1 仿真建模的基本要求和途徑
 2.2 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
 2.2.1 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)模型
 2.2.2 離散時(shí)間系統(tǒng)模型
 2.2.3 連續(xù)-離散混合模型
 2.3 數(shù)學(xué)模型之間的相互轉(zhuǎn)換
 2.3.1 微分方程轉(zhuǎn)換為狀態(tài)方程
 2.3.2 結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)換為狀態(tài)方程
 2.3.3 傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)換為狀態(tài)方程
 2.3.4 狀態(tài)方程轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)
 2.4 電力電子電路的建模
 2.4.1 電力半導(dǎo)體器件的仿真模型
 2.4.2 主電路的仿真模型
第3章 系統(tǒng)仿真算法
 3.1 數(shù)值積分法
 3.1.1 數(shù)值積分法基本原理
 3.1.2 龍格-庫塔積分法
 3.1.3 線性多步法
 3.1.4 積分方法的選擇
 3.1.5 積分步長的確定
 3.1.6 數(shù)值積分法穩(wěn)定性分析
 3.2 替換法
 3.2.1 簡單替換法
 3.2.2 雙線性替換法
 3.3 離散相似法
 3.3.1 離散相似概念
 3.3.2 z域離散相似法
 3.3.3 時(shí)域離散相似法
 3.3.4 離散相似模型的精度與穩(wěn)定性分析
 3.4 數(shù)字控制系統(tǒng)的仿真
 3.4.1 數(shù)字控制系統(tǒng)的組成
 3.4.2 數(shù)字控制系統(tǒng)的仿真方法
 3.4.3 數(shù)字控制器采樣周期的調(diào)整
 3.4.4 差分方程的仿真
 3.4.5 純延遲環(huán)節(jié)的仿真
 3.4.6 數(shù)字式PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)的仿真
第4章 系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化方法
 4.1 系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化的數(shù)字仿真
 4.1.1 參數(shù)最優(yōu)化的概念
 4.1.2 尋優(yōu)途徑
 4.2 各種尋優(yōu)方法
 4.2.1 單變量尋優(yōu)
 4.2.2 多變量尋優(yōu)
第5章 電力電子電路的MATLAB仿真
 5.1 MATLAB的計(jì)算基礎(chǔ)
 5.1.1 常量和變量
 5.1.2 數(shù)組和矩陣的表示和賦值
 5.1.3 MATLAB的算術(shù)運(yùn)算
 5.1.4 MATLAB的關(guān)系運(yùn)算
 5.1.5 MATIAB的邏輯運(yùn)算
 5.1.6 MATIAB的特殊運(yùn)算符
 5.1.7 MATLAB常用的函數(shù)
 5.2 MATLAB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
 5.2.1 表達(dá)式、表達(dá)式語句和賦值語句
 5.2.2 控制語句
 5.2.3 MATLAB常用的其他命令
 5.3 MATLAB的繪圖功能
 5.3.1 直角坐標(biāo)中的二維曲線
 5.3.2 多條曲線的繪制
 5.3.3 電力電子電路波形圖的繪制
 5.4 Simulink環(huán)境和模型庫
 5.4.1 系統(tǒng)仿真環(huán)境
 5.4.2 Simulink的工作環(huán)境
 5.4.3 模型庫瀏覽器
 5.5 Simulink的仿真實(shí)踐基礎(chǔ)
 5.5.1 Simutink的仿真步驟
 5.5.2 仿真參數(shù)的設(shè)置
 5.5.3 觀察仿真結(jié)果
 5.5.4 基本仿真舉例
 5.5.5 示波器的使用和數(shù)據(jù)保存
 5.5.6 Simulink的仿真算法
 5.5.7 建立子系統(tǒng)和系統(tǒng)模型的封裝
 5.6 Simulink與MATLAB的接口設(shè)計(jì)
 5.6.1 由MATIAB工作空間變量設(shè)置系統(tǒng)模塊參數(shù)
 5.6.2 將信號輸出到MATLAB工作空間中
 5.6.3 使用工作空間變量作為系統(tǒng)輸入信號
 5.6.4 MATLAB Function與Function模塊
 5.7 S函數(shù)
 5.7.1 S函數(shù)的基本概念
 5.7.2 如何使用s函數(shù)
 5.7.3 與S函數(shù)相關(guān)的一些術(shù)語
 5.7.4 S函數(shù)的工作原理
 5.7.5 編寫M文件S函數(shù)
 5.8 MATLAB demo(演示)和Help文件的使用
 5.8.1 demo(演示)的使用
 5.8.2 單個(gè)Simulink仿真模塊Help的使用
 5.9 電力電子電路的MATLAB仿真
 5.9.1 Simulink電力電子相關(guān)模塊參數(shù)
 5.9.2 基礎(chǔ)電路仿真
 5.9.3 直流-直流變流器
 5.9.4 交流-直流變流器
 5.9.5 直流-交流變流器
第6章 電力電子電路的PSpice仿真
 6.1 PSpice的起源與發(fā)展
 6.2 PSpice的特點(diǎn)
 6.3 PSpice可執(zhí)行的仿真分析
 6.3.1 基本分析
 6.3.2 高級分析
 6.4 PSpice的文件
 6.4.1 .SCH、.CIR、.NET和.ALS文件
 6.4.2 .0LB和.UB文件
 6.4.3 .OUT和.DAT文件
 6.4.4 .PRB、.STL、.STM和.INC文件
 6.5 PSpice仿真步驟
 6.5.1 PSpice仿真基本步驟
 6.5.2 PSpice常用分析類型參數(shù)設(shè)置
 6.5.3 PSpice Probe波形顯示及處理
 6.6 電力電子電路的PSpice仿真
 6.6.1 常用的電源元件
 6.6.2 基本分析舉例及仿真波形的處理
 6.6.3 電力電子電路PSpice仿真實(shí)例
 6.6.4 數(shù)字信號源的使用及數(shù)字電路仿真
 6.6.5 模塊化和層次化設(shè)計(jì)
 6.6.6 模擬行為模型
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   3.各種完整的高級仿真功能 除了基本的偏壓點(diǎn)分析(Bias Point Detail)、直流掃描分析(DC Sweep)、交流掃描分析(AC Sweep)、暫態(tài)分析(Transient Analysis)之外，還包含有溫度分析(Zemperature A-nalysis)、參數(shù)分析(Parametric Analysis)、傅里葉分析(Fourier Analysis)、蒙特卡羅分析(Monte Carlo Analysis)、最差情況分析(Worst Case Analysis)、噪聲分析(Noise Analysis)和性能分析(Performance Analysis)等分析工具?？舍槍Ω鞣N目的選取不同的分析類型。 4.模塊化和層次化設(shè)計(jì) 對于較復(fù)雜的電路，可以采用模塊化和層次化的仿真與分析。將整體電路依其功能特性及復(fù)雜度分割成適當(dāng)?shù)淖与娐穳K，分別進(jìn)行搭建和仿真，待相關(guān)的子電路——完成后，再將它們組合起來完成整體電路。 5.模擬行為模型 對于某些尚未完成或是極復(fù)雜的電路，或者仿真重點(diǎn)在外特性，而不關(guān)心實(shí)現(xiàn)方法時(shí)，PSpice提供了一些用法簡單而又運(yùn)算方便的模擬行為模型，運(yùn)用描述電路特性的方式而不需要以真實(shí)電路來輸入與仿真，這樣可大幅度減少仿真的時(shí)間及復(fù)雜度。 6.具有模擬和數(shù)字仿真能力 除了進(jìn)行傳統(tǒng)的模擬信號仿真之外，PSpice中還集成了數(shù)字信號仿真的功能。在此基礎(chǔ)上，可以進(jìn)行行模擬加數(shù)字的混合電路仿真。 7.元件庫擴(kuò)充功能 PSpice已經(jīng)內(nèi)建了很多常見的電子元件符號及其對應(yīng)模型，但是隨著電力電子技術(shù)及相關(guān)微電子集成電路技術(shù)的發(fā)展，陸續(xù)有新的功能器件出現(xiàn)，這時(shí)可以用元件編輯程序新建或修改現(xiàn)有元件的特性以擴(kuò)充PSpice電子元件庫。使仿真可以在最新技術(shù)背景下進(jìn)行。 6.3 PSpice可執(zhí)行的仿真分析 PSpice可以執(zhí)行的電路分析，大致上可以分為基本分析與高級分析兩大類。 6.3.1 基本分析 基本分析包含有三大類項(xiàng)目：直流分析、交流分析與時(shí)域信號分析。 1.直流分析 直流分析主要驗(yàn)證電路在直流電源（直流電壓源與直流電流源）下的工作狀態(tài)。包含有偏壓點(diǎn)分析(Bias Point Detail)、直流掃描分析(DC Sweep)、直流靈敏度分析(DC Sen-sitivity Small-signal)以及小信號直流轉(zhuǎn)移分析(Small-Signal DC Transfer)。 （1）偏壓點(diǎn)分析 在給定直流電源的情況下，計(jì)算電路中各節(jié)點(diǎn)電壓與各支路電流。該項(xiàng)分析在執(zhí)行其他任何分析之前，都會(huì)自動(dòng)執(zhí)行一次。 （2）直流掃描分析 將直流電源、模型參數(shù)或是溫度作為輸出波形圖的橫軸變量，掃描過一定范圍的數(shù)值，得到穩(wěn)態(tài)電壓或電流數(shù)值作為輸出波形圖。

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