電力拖動自動控制系統與 MATLAB 模擬, 3/e

本書主要介紹直流和交流調速系統的組成原理和應用，以及調速系統的建模與模擬技術，在適當闡述理論的基礎上，重點介紹系統的分析和工程應用，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合的原則，以系統控制規律為主線，在強調閉環控制的前提下，由淺入深地介紹了系統的動、靜態性能和設計方法及系統的工程實現。還介紹了MATLAB及其圖形模擬界面Simulink的應用基礎知識、Simulink模型庫的電機模塊的功能和使用，並通過實例介紹了交直流調速系統的模擬方法和技巧。 本書適合作為電氣工程及其自動化專業、自動化專業和其他以培養應用型人才為目的的相近專業的教材和教學參考書，也可供有關領域的工程技術人員參考。

顧春雷，鹽城工學院副教授，長期從事電氣工程專業的教學和科研工作，有著豐富的教學經驗，鹽城工學院首屆教學標兵。先後出版教材《電機學》《電力拖動自動控制系統與MATLAB仿真》《建築電氣控制技術》多部；科研成果曾獲市科技進步二等獎1項、三等獎2項。

章單環控制直流調速系統
1.1開環直流調速系統及調速指標
1.1.1直流電動機的調速方法和方案
1.1.2晶閘管-直流電動機開環調速系統
1.1.3V-M系統的機械特性
1.1.4生產機械對轉速控制的要求及調速指標
1.1.5開環調速系統存在的問題
1.2轉速負反饋單閉環有靜差直流調速系統
1.2.1調速系統的組成及其工作原理
1.2.2閉環調速系統的靜特性
1.2.3開環系統機械特性與閉環系統靜特性的比較
1.2.4閉環控制系統的基本特徵
1.2.5限流保護——電流截止負反饋
1.3反饋控制閉環直流調速系統的動態分析
1.3.1反饋控制閉環直流調速系統的動態數學模型
1.3.2單閉環有靜差調速系統的動態結構圖
1.3.3單閉環有靜差調速系統的穩定性分析
1.4比例積分控制規律和無靜差調速系統
1.4.1積分調節器和比例積分調節器及其控制規律
1.4.2採用PI調節器的無靜差直流調速系統
1.5電壓反饋電流補償控制的直流調速系統
1.5.1電壓負反饋直流調速系統
1.5.2電流正反饋和補償控制規律
思考題與習題
第2章多環控制直流調速系統
2.1轉速、電流雙閉環直流調速系統的組成及其靜特性
2.1.1問題的提出
2.1.2轉速、電流雙閉環直流調速系統的組成
2.1.3雙閉環直流調速系統的穩態結構圖和靜特性
2.2雙閉環直流調速系統的數學模型和動態性能分析
2.2.1雙閉環直流調速系統的動態結構圖
2.2.2起動過程分析
2.2.3雙閉環直流調速系統的動態抗擾性能
2.2.4轉速和電流調節器的作用
2.3雙閉環直流調速系統調節器的工程設計
2.3.1調節器工程設計方法的必要性、可能性與基本思路
2.3.2控制系統的動態性能指標
2.3.3典型Ⅰ型系統以及系統性能指標和參數的關係
2.3.4典型Ⅱ型系統以及系統性能指標和參數的關係
2.3.5非典型系統的典型化
2.4按工程設計方法設計雙閉環調速系統的調節器
2.4.1電流調節器的設計
2.4.2轉速調節器的設計
2.4.3轉速調節器退飽和時轉速超調量的計算
2.5轉速超調的抑制——轉速微分負反饋
2.5.1帶轉速微分負反饋雙閉環調速系統的基本原理
2.5.2退飽和時間和退飽和轉速
2.5.3轉速微分負反饋參數的工程設計方法
思考題與習題
第3章直流電動機可逆調速及直流斬波調速系統
3.1晶閘管-電動機(V-M)可逆調速系統主電路結構形式
3.2可逆調速系統中環流分析
3.2.1環流的定義
3.2.2直流平均環流產生的原因及消除辦法
3.2.3瞬時脈動環流及其抑制
3.3有環流可逆調速系統
3.3.1α=β配合控制的有環流可逆調速系統
3.3.2可控環流可逆調速系統
3.4無環流控制的可逆晶閘管-電動機系統
3.5直流脈寬調速系統
3.5.1PWM變換器的工作狀態和電壓、電流波形
3.5.2直流脈寬調速系統的機械特性
3.5.3雙閉環的PWM可逆直流調速系統
3.5.4交流電源供電時的製動
思考題與習題
第4章MATLAB簡介與直流調速系統仿真
4.1MATLAB簡介
4.2Silink/SimPowerSystems模型窗口
4.2.1Silink的工作環境
4.2.2模型窗口工具欄
4.3有關模塊的基本操作及仿真步驟
4.4測量模塊及顯示和記錄模塊的使用
4.5建立子系統和系統模型的封裝
4.6模塊的修改
4.7在新版本查找舊版本模塊
4.8Silink模型庫中的模塊
4.9SimPowerSystems模型庫瀏覽
4.10仿真算法介紹
4.11單閉環直流調速系統的仿真
4.11.1開環直流調速系統的仿真
4.11.2單閉環有靜差轉速負反饋調速系統的建模與仿真
4.11.3單閉環無靜差轉速負反饋調速系統的建模與仿真
4.11.4單閉環電流截止轉速負反饋調速系統的建模與仿真
4.11.5單閉環電壓負反饋調速系統的建模與仿真
4.11.6單閉環電壓負反饋和帶電流正反饋調速系統的建模與仿真
4.11.7單閉環轉速負反饋調速系統定量仿真
4.12雙閉環及PWM直流調速系統仿真
4.12.1轉速、電流雙閉環直流調速系統定量仿真
4.12.2轉速超調的抑制——轉速微分負反饋仿真
4.12.3α=β配合控制調速系統仿真
4.12.4邏輯無環流可逆直流調速系統仿真
4.12.5PWM直流調速系統仿真
思考題與習題
第5章交流調壓調速系統
5.1異步電動機改變電壓時的機械特性
5.2異步電動機變壓調速電路
5.3閉環控制的調壓調速系統及其特性
5.3.1具有速度反饋的調壓調速系統及其靜特性
5.3.2閉環變壓調速系統的動態結構圖
思考題與習題
第6章交流異步電動機變頻調速系統
6.1變頻調速的基本控制方式
6.2異步電動機電壓-頻率協調控制時的機械特性
6.2.1恆壓恆頻正弦波供電時異步電動機的機械特性
6.2.2基頻以下電壓-頻率協調控制時的機械特性
6.2.3基頻以上恆壓變頻的機械特性
6.3電力電子變頻器的主要類型
電壓源型和電流源型逆變器
6.5變壓變頻調速系統中的脈寬調製技術
6.5.1PWM變頻調速系統中的功率接口
6.5.2正弦波脈寬調製技術
6.5.3電流滯環跟踪控制技術
6.5.4電壓空間PWM矢量控制技術
6.6基於異步電動機穩態模型的變壓變頻調速系統
6.7異步電動機的動態數學模型和坐標變換
6.7.1異步電動機動態數學模型
6.7.2坐標變換和變換矩陣
6.8三相異步電動機在不同坐標系上的數學模型
6.9基於動態模型按轉子磁鏈定向的矢量控制系統
6.9.1矢量控制系統的基本思路
6.9.2按轉子磁鏈定向的矢量控制方程及其解耦作用
6.9.3轉子磁鏈模型
6.10磁鏈開環轉差型矢量控制系統——間接矢量控制
6.11轉速、磁鏈閉環控制的矢量控制系統——直接矢量控制系統
6.12按定子磁鏈定向控制直接轉矩控制系統
思考題與習題
第7章繞線轉子異步電動機調速系統
7.1繞線轉子異步電動機串級調速原理
7.1.1異步電動機轉子附加電動勢時的工作情況
7.1.2串級調速的各種運行狀態及功率傳遞關係
7.1.3串級調速系統的基本類型
7.2串級調速系統的性能
7.2.1串級調速系統的機械特性
7.2.2串級調速裝置的電壓和容量
7.2.3串級調速系統的效率
7.2.4串級調速系統的功率因數
7.3轉速、電流雙閉環串級調速系統
7.3.1雙閉環控制串級調速系統的組成
7.3.2串級調速系統的動態數學模型
7.3.3串級調速系統調節器參數的設計
7.3.4串級調速系統的起動方式
7.4超同步串級調速系統
7.4.1超同步串級調速系統的工作原理
7.4.2超同步串級調速系統的再生製動
思考題與習題
第8章交流調速系統的MATLAB仿真
8.1交流調速系統仿真中常用模塊簡介
8.2單閉環交流調壓調速系統的建模與仿真
8.3變頻調速系統的建模與仿真
8.3.1SPWM內置波調速系統仿真
8.3.2SPWM外置波調速系統仿真
8.4電流滯環跟踪控制調速系統仿真
8.5電壓空間矢量調速系統的建模與仿真
8.6轉速開環恆壓頻比的交流調速系統仿真
8.7轉差頻率改進方案的仿真
8.8轉速、磁鏈閉環控制的矢量控制系統仿真
8.9定子磁鏈定向控制直接轉矩控制系統仿真
8.10繞線轉子異步電動機雙饋調速系統仿真
思考題與習題
第9章智能控制在直流調速系統中的應用
9.1常規PID控制原理
9.2人工神經網絡介紹
9.2.1人工神經元模型
9.2.2人工神經網絡的結構模型
9.3基於單神經元PID控制的雙閉環直流調速系統
9.3.1單神經元PID控制原理
9.3.2雙閉環直流調速系統的單神經元自適應PID控制模型建立及參數設置
9.3.3仿真結果
9.4基於BP神經網絡PID控制的雙閉環直流調速系統
9.4.1基於BP神經網絡參數自整定的PID控制原理
9.4.2雙閉環直流調速系統的BP神經網絡PID控制模型建立及參數設置
9.4.3仿真結果
9.5基於RBF神經網絡PID控制的雙閉環直流調速系統
9.5.1基於RBF神經網絡參數自整定PID控制
9.5.2雙閉環直流調速系統的RBF神經網絡PID控制模型建立及參數設置
9.5.3仿真結果
9.6模糊控制基本理論
9.7基於模糊自適應PID控制的雙閉環直流調速系統
9.7.1模糊自適應PID控制原理
9.7.2雙閉環直流調速系統的模糊自適應PID控制模型建立及參數設置
9.7.3仿真結果
思考題與習題
參考文獻