正版新书]电力拖动自动控制系统与MATLAB仿真(第3版)顾春雷,陈

第1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

3.5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/SimPowerSystems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

4.6模块的修改

4.7在新版本查找旧版本模块

4.8Simulink模型库中的模块

4.9SimPowerSystems模型库浏览

4.10仿真算法介绍

4.11单闭环直流调速系统的仿真

4.11.1开环直流调速系统的仿真

4.11.2单闭环有静差转速负反馈调速系统的建模与仿真

4.11.3单闭环无静差转速负反馈调速系统的建模与仿真

4.11.4单闭环电流截止转速负反馈调速系统的建模与仿真

4.11.5单闭环电压负反馈调速系统的建模与仿真

4.11.6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

4.11.7单闭环转速负反馈调速系统定量仿真

4.12双闭环及PWM直流调速系统仿真

4.12.1转速、电流双闭环直流调速系统定量仿真

4.12.2转速超调的抑制——转速微分负反馈仿真

4.12.3α=β配合控制调速系统仿真

4.12.4逻辑无环流可逆直流调速系统仿真

4.12.5PWM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频调速系统

6.1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

6.4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

6.12按定子磁链定向控制直接转矩控制系统

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交流调速系统仿真中常用模块简介

8.2单闭环交流调压调速系统的建模与仿真

8.3变频调速系统的建模与仿真

8.3.1SPWM内置波调速系统仿真

8.3.2SPWM外置波调速系统仿真

8.4电流滞环跟踪控制调速系统仿真

8.5电压空间矢量调速系统的建模与仿真

8.6转速开环恒压频比的交流调速系统仿真

8.7转差频率改进方案的仿真

8.8转速、磁链闭环控制的矢量控制系统仿真

8.9定子磁链定向控制直接转矩控制系统仿真

8.10绕线转子异步电动机双馈调速系统仿真

思考题与习题

第9章智能控制在直流调速系统中的应用

9.1常规PID控制原理

9.2人工神经网络介绍

9.2.1人工神经元模型

9.2.2人工神经网络的结构模型

9.3基于单神经元PID控制的双闭环直流调速系统

9.3.1单神经元PID控制原理

9.3.2双闭环直流调速系统的单神经元自适应PID控制模型建立及参数设置

9.3.3仿真结果

9.4基于BP神经网络PID控制的双闭环直流调速系统

9.4.1基于BP神经网络参数自整定的PID控制原理

9.4.2双闭环直流调速系统的BP神经网络PID控制模型建立及参数设置

9.4.3仿真结果

9.5基于RBF神经网络PID控制的双闭环直流调速系统

9.5.1基于RBF神经网络参数自整定PID控制

9.5.2双闭环直流调速系统的RBF神经网络PID控制模型建立及参数设置

9.5.3仿真结果

9.6模糊控制基本理论

9.7基于模糊自适应PID控制的双闭环直流调速系统

9.7.1模糊自适应PID控制原理

9.7.2双闭环直流调速系统的模糊自适应PID控制模型建立及参数设置

9.7.3仿真结果

思考题与习题

参考文献

顾春雷，盐城工学院副教授，长期从事电气工程专业的教学和科研工作，有着丰富的教学经验，盐城工学院首届教学标兵。先后出版教材《电机学》《电力拖动自动控制系统与MATLAB仿真》《建筑电气控制技术》多部；科研成果曾获市科技进步二等奖1项、三等奖2项。

"  （1）叙述简练，概念清晰，案例丰富，实用性强，符合应用型人才培养的教学要求。

（2）适当阐述理论，重点介绍系统分析和工程应用，培养读者解决复杂工程问题的能力。

（3）将直流、交流调速运动控制技术、智能控制技术和MATLAB/Simulink仿真技术有机地结合在一起。

（4） 提供配套教学课件、仿真模型、程序源码、习题答案，便于课堂教学以及读者自学。"