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●第1章 MWORKS仿真平台介绍 1
1.1 MWORKS概述 2
1.2 Syslab介绍 3
1.3 Syslab的基本操作 4
1.3.1 文件夹和文件的基本操作 5
1.3.2 代码的基本操作 7
1.3.3 命令行窗口与工作区的基本操作 10
1.4 从MATLAB到Syslab 12
1.4.1 M命令行窗口的启动与路径设置 12
1.4.2 M脚本的运行与调试 14
1.4.3 Syslab与M函数对标表 15
1.5 Sysplorer介绍 15
1.6 Sysplorer的基本操作 17
1.6.1 Sysplorer物理建模 17
1.6.2 Sysplorer框图建模 23
1.6.3 从Simulink到Sysblock 27
1.7 本章小结 29
第2章 电力电子器件与电机的基本特性及数学模型 30
2.1 电力电子器件的基本特性与建模 31
2.1.1 功率二极管 31
2.1.2 晶闸管 36
2.1.3 MOSFET 40
2.1.4 IGBT 43
2.2 坐标变换 45
2.2.1 综合矢量 45
2.2.2 Clarke变换 47
2.2.3 Park变换 50
2.3 脉宽调制技术 53
2.3.1 SPWM 53
2.3.2 SVPWM 56
2.4 电机的数学模型与运行特性分析 60
2.4.1 直流电机的数学模型与运行特性 60
2.4.2 三相异步电机的数学模型与运行特性 63
2.4.3 三相永磁同步电机的数学模型与运行特性 66
2.5 本章小结 69
第3章 基于MWORKS的电力电子变换电路仿真 70
3.1 整流电路(AC/DC) 71
3.1.1 单相桥式全控整流电路 71
3.1.2 三相桥式全控整流电路 77
3.1.3 不控整流电路 82
3.2 斩波电路(DC/DC) 85
3.2.1 BUCK电路 86
3.2.2 BOOST电路 88
3.2.3 BUCK-BOOST电路 90
3.2.4 Cuk电路 91
3.3 逆变电路(DC/AC) 93
3.3.1 单相逆变电路 93
3.3.2 三相逆变电路 97
3.4 AC/AC变换电路 102
3.4.1 单相交流调压电路 103
3.4.2 三相交流调压电路 106
3.5 本章小结 109
第4章 基于MWORKS的电机系统仿真 110
4.1 直流电机控制系统 111
4.2 异步电机控制系统 114
4.2.1 异步电机V/f控制 114
4.2.2 异步电机FOC 118
4.2.3 异步电机DTC 122
4.3 永磁电机控制系统 128
4.3.1 BLDCM控制 129
4.3.2 PMSM FOC实现 134
4.3.3 PMSM DTC实现 138
4.3.4 PMSM MPC实现 144
4.4 本章小结 150
第5章 基于MWORKS的伺服系统控制器设计 151
5.1 基于PID的伺服系统三环控制 152
5.1.1 伺服系统的基本概念 152
5.1.2 三环伺服系统的数学模型 153
5.1.3 三环伺服系统的PID控制算法 155
5.1.4 基于前馈补偿的PID控制算法 159
5.2 基于状态观测器的PID控制 161
5.2.1 基于LSO的PID控制 162
5.2.2 基于ESO的PID控制 164
5.3 自抗扰控制器设计 167
5.4 本章小结 171
第6章 基于MWORKS的很优化算法与群优化算法 172
6.1 一维搜索算法 173
6.1.1 很优化问题的数学模型 173
6.1.2 黄金分割法 174
6.1.3 斐波那契数列法 175
6.1.4 二分法 177
6.1.5 牛顿法 179
6.2 线性优化算法 180
6.2.1 单纯形法 180
6.2.2 两阶段单纯形法 183
6.3 蚁群优化算法 186
6.3.1 ACO的原理 186
6.3.2 基于ACO的PID参数整定 187
6.4 PSO 196
6.4.1 基本PSO的仿真 196
6.4.2 基于PSO的应用实例 198
6.5 本章小结 200
参考文献 201
内容介绍
本书以MWORKS。Syslab科学计算环境和MWORKS。Sysplorer系统建模仿真环境为基础,阐述了电力电子与电机系统的建模理论、仿真方法和工程应用。首先介绍MWORKS仿真平台及其Syslab科学计算和Sysplorer系统建模仿真两大核心环境的主要功能,梳理典型电力电子器件与电机的基本特性及数学模型,结合Modelica建模规范与同元自研模型库,给出直流电机、交流电机、整流器、逆变器等关键部件的建模方法。重点围绕电力电子变换器与电机控制系统的MWORKS建模实现,通过典型案例进行模型性能分析与对比。在此基础上,引入很优化算法与群优化算法,探讨其在工程实践中的应用路径与实现过程。本书面向电气工程及相关专业的高等院校学生、科研人员与工程技术人员,致力于为读者提供系统化的MWORKS电力电子与电机系统的建模、仿真和控制应用指导,为推动我国工业软件生态建设与关键技术自主化进程提供理论支......