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内容简介
本教材以两种仿真软件Saber和Matlab为基础。利用Saber软件对电力电子变流电路进行了仿真，包括AC/DC、DC/DC、DC/AC等，并以实例介绍了电力电子元件的驱动电路。利用Matlab软件对几种典型的电机，如永磁同步电机、直流无刷电机、交流异步电机等调速进行了仿真，并给出了详细的仿真模型及参数。目录
前言 第1章Saber与MATLAB仿真基础 1.1Saber仿真基础 1.1.1Saber仿真软件概述 1.1.2使用Saber创建设计 1.2MATLAB仿真基础 1.2.1MATLAB软件概述 1.2.2系统仿真环境及模型库 1.3Saber与Simulink联合仿真基础 第2章电力电子器件驱动电路仿真 2.1晶闸管门极驱动电路 2.1.1光耦合器触发电路 2.1.2脉冲变压器触发电路 2.1.3交流静态无触点电路 2.1.4移相触发电路 2.2MOSFET栅极驱动电路 2.2.1单晶体管驱动电路 2.2.2推挽式驱动电路 2.2.3隔离式驱动电路 2.3IGBT栅极驱动电路 2.3.1IGBT栅极特性 2.3.2分立元器件构成的IGBT驱动 电路 2.3.3半桥集成驱动电路IR2110 第3章电力电子变流电路仿真 3.1整流电路 3.1.1单相可控整流电路仿真 3.1.2三相可控整流电路仿真 3.1.3电容滤波不可控整流电路仿真 3.1.4同步整流电路仿真 3.1.5功率因数校正电路 仿真 3.2直流斩波电路 3.2.1降压斩波电路仿真 3.2.2升压斩波电路仿真 3.2.3升降压斩波电路仿真 3.2.4Cuk斩波电路仿真 3.2.5Sepic斩波电路与Zeta斩波电路 仿真 3.3交流-交流变流电路 3.3.1单相交流调压电路(电阻 负载) 3.3.2单相交流调压电路(阻感 负载) 3.3.3三相交流调压电路(星形 联结) 3.3.4三相交流调压电路(支路控制 三角形联结) 3.4逆变电路 3.4.1电压型逆变电路 3.4.2电流型逆变电路 3.5PWM逆变电路 3.5.1单相桥式PWM逆变电路 3.5.2三相桥式PWM逆变电路 3.6Saber电力电子仿真小结 第4章MAST语言建模 4.1MAST语言建模概述 4.2使用Saber模型文件创建设计 4.3MAST语言建模应用实例 4.3.1单相桥式PWM逆变电路MAST 语言建模 4.3.2三相桥式全控整流电路MAST 语言建模 第5章直流电机调速系统及仿真 5.1直流电机的工作原理 5.2直流电机的基本方程 5.2.1电压方程 5.2.2转矩方程 5.2.3电磁功率方程 5.3直流电动机开环调速系统仿真 5.4转速电流双闭环调速系统仿真 5.4.1双闭环调速系统组成 5.4.2双闭环调速系统数学模型 5.4.3双闭环调速系统起动过程 分析 5.4.4双闭环调速系统动态结构图 仿真 5.4.5基于Power System模块的双闭 环调速系统仿真 第6章无刷直流电动机调速系统及 仿真 6.1无刷直流电动机简介 6.2无刷直流电动机的工作原理 6.2.1无刷直流电动机的基本结构 6.2.2无刷直流电动机的数学模型 6.2.3无刷直流电动机的工作原理 6.3无刷直流电动机调速系统仿真 6.3.1仿真系统模型搭建 6.3.2双闭环调速系统仿真 第7章开关磁阻电动机调速系统及 仿真 7.1开关磁阻电动机的基本结构与 特点 7.2开关磁阻电动机的数学模型及特性 分析 7.2.1开关磁阻电动机的基本方程 7.2.2开关磁阻电动机的转矩特性 分析 7.2.3开关磁阻电动机的电流特性 分析 7.3开关磁阻电动机的基本控制方式 7.3.1角度控制(APC)方式 7.3.2电流斩波控制(CCC)方式 7.3.3电压斩波PWM控制方式 7.3.4组合控制方式7.4开关磁阻电动机调速系统的组成及 原理 7.4.1调速系统的组成 7.4.2调速系统控制策略选择 7.5开关磁阻电动机调速系统仿真 7.5.1电流斩波控制(CCC)方式的 仿真 7.5.2电压斩波PWM控制方式的 仿真 第8章永磁同步电动机调速系统及 仿真 8.1永磁同步电动机简介 8.1.1永磁同步电动机的分类 8.1.2永磁同步电动机的基本控制 策略 8.2永磁同步电动机矢量控制系统 8.2.1坐标变换原理 8.2.2永磁同步电动机的数学模型及 基本方程 8.2.3永磁同步电动机的矢量控制 原理 8.2.4空间电压矢量脉宽调制(SVPWM) 技术 8.3永磁同步电动机矢量控制系统仿真 8.3.1SVPWM技术仿真 8.3.2id=0与MTPA控制系统仿真 8.3.3弱磁控制系统仿真 8.4永磁同步电动机直接转矩控制系统 仿真 8.4.1传统直接转矩控制方式原理 8.4.2传统直接转矩控制方式实现 8.4.3基于SVPWM的直接转矩控制 系统 8.4.4基于SVPWM的直接转矩控制系统 仿真 参考文献前言/序言
前言 电力电子技术是一门快速发展的技术，它是由电力学、电子学和控制理论三个学科的交叉学科，已成为电气工程及其自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养本专业人才中占有重要地位。电机控制系统是电类、自动化类专业基础课重要的组成部分，广泛应用于电力工业、交通运输、航空航天以及军事等领域。电机控制系统是以电力电子技术为基础而发展起来的，可以说电力电子技术的发展推动了电机控制系统的发展。 在高校理论教学过程中，受到学时、教学条件等多方面因素的影响，学生往往无法从实用的角度来了解理论课所要呈现的核心内容，因此将先进的仿真技术应用于教学中，会显著提高教学质量。 本书着重介绍仿真技术在电力电子和电机控制系统中的应用。Saber是专门用于电力电子的仿真软件，它为用户提供了一个功能强大的混合信号仿真平台，兼容模拟、数字、控制量的混合仿真。MATLAB仿真技术有效应用于电机及控制系统等工程技术领域，为用户提供了丰富的模块库，具有适应面广、结构和流程清晰、仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点。目前，市场上关于Saber仿真应用的书籍很少，多数有关电力电子仿真的内容都来自各种教程。有关MATLAB的书籍种类繁多，而大多数都是针对电力电子技术或电机控制系统中某一方面介绍的，鲜有对这两方面综合阐述的书籍。 全书共分为8章，第1章介绍了Saber和MATLAB仿真的基础内容，包括系统仿真环境及相关模型库等；第2章介绍电力电子器件驱动电路仿真，以三种常用的电力电子器件——晶闸管、MOSFET、IGBT为主要内容；第3章对常用的电力电子变流电路进行仿真，包括AC�睤C、DC�睤C、AC�睞C、DC�睞C变换；第4章对MAST语言建模进行了说明，包括语言的基本结构组成以及如何使用MAST语言创建元器件模型等；第5章主要介绍直流电机调速系统及仿真，包括开环调速系统和转速、电流双闭环调速系统控制；第6章介绍无刷直流电动机调速系统及仿真；第7章介绍开关磁阻电动机调速系统及仿真；第8章介绍永磁同步电动机调速系统及仿真，包含矢量控制方式及直接转矩控制方式。本书力求浅显易懂，通过实例介绍仿真软件的使用方法，适用于电气工程及其自动化专业本科生，也为相关专业师生提供参考。本书全部仿真模型均挂在机械工业出版社教育服务网上（www.cmpeducom）。需要说明的是，在做仿真时，需要正确理解仿真所研究的对象，只有在参数取值合理的情况下，才能获得理想的仿真结果；否则会出现仿真中断、计算结果不收敛等提示。 在本书的编写过程中，王旭东教授确定了本书的编写大纲。第2章、第6章由王旭东教授撰写，第5章、第7章、第8章由那日沙撰写，第1章、第3章、第4章由周凯撰写。王旭东教授负责全书的统校和审定工作。研究生王红、张铮、邱赫男也参与了本书的编写，并在直流无刷电动机、开关磁阻电动机相关章节的编写中做了大量的工作。 由于编者水平有限，书中不妥或错误之处在所难免，恳请读者批评指正。 编者用户评价
这本书的“仿真”部分，对我来说不仅仅是学习如何使用软件，更重要的是理解仿真的核心意义——验证设计、优化性能、预测行为。我非常期待书中能够提供一些典型的仿真案例，覆盖电力电子变换器和电机控制系统的不同应用场景。例如，如何仿真一个完整的电动汽车驱动系统，包括电池模型、DC-DC变换器、逆变器、电机模型以及整车动力学模型；或者如何仿真一个工业机器人关节的伺服驱动系统，包括编码器反馈、PID控制、以及电机动态响应。我希望书中能够详细讲解在这些仿真案例中，如何选择合适的仿真模型（例如，是使用平均模型还是开关模型，是使用离散模型还是连续模型），如何设置仿真参数（例如，仿真时长、步长、误差容忍度），以及如何解读仿真结果（例如，如何分析电流/电压波形、转速/转矩曲线、效率图等）。我还想了解书中是否会探讨一些仿真中的常见问题，例如仿真不收敛、仿真速度慢、仿真结果不准确等，以及相应的解决方法。
评分这本书在“电机控制系统”这一块的内容，给我留下了非常好的第一印象。我一直觉得，电机是电力电子系统中最核心的执行单元，而对电机的精准控制，则是实现各种高性能应用的关键。我非常期待书中能够系统地介绍各种常见电机（如直流电机、交流感应电机、同步电机）的结构特点、工作原理，以及它们各自的数学模型。特别是对于交流电机，像矢量控制、直接转矩控制这些先进的控制策略，我希望书中能够讲解得非常透彻，包括它们的基本思想、控制框图、关键的数学变换（如Clark变换、Park变换），以及如何通过这些控制策略实现对电机转速、转矩的精确、动态的控制。我还特别关注书中是否会讨论一些鲁棒控制、自适应控制等高级控制技术在电机控制中的应用，这些技术对于应对电机的参数变化、负载扰动等外部干扰，具有重要的意义。对于仿真而言，我希望看到书中能够展示不同控制策略在仿真环境下的表现，比如在启动、加速、减速、负载突变等典型工况下，控制系统的响应速度、稳态精度、动态性能等方面的差异。如果书中还能结合一些实际的控制硬件平台（如DSP、FPGA等），讨论如何将仿真设计的控制算法移植到实际系统中，并讲解一些实际系统调试中可能遇到的问题及解决方法，那就更加完善了。
评分这本书给我带来的最深刻的感受，是它在“建模”这一环节所展现出的严谨和深度。我一直觉得，对于复杂的电力电子和电机控制系统，没有一个准确且符合实际的数学模型，一切的控制策略和仿真分析都将是空中楼阁。我特别好奇书中会如何处理不同拓扑结构下的建模问题，例如DC-DC变换器、AC-DC变换器，以及各种类型的电机，如永磁同步电机、感应电机等。我期望书中能够详细阐述建模的依据，例如基于基尔霍夫定律、安培定律等基本物理定律，以及如何将这些定律转化为能够用于仿真的数学方程。更重要的是，我希望书中能够探讨不同建模方法的优缺点，比如状态空间平均法、基尔霍夫电压/电流方程法、开关函数法等，以及在何种情况下应该选择哪种方法。对于仿真部分，我希望看到书中不仅仅是提供一些结果图，而是能够深入讲解仿真软件（如MATLAB/Simulink, PSCAD/EMTDC等）的使用技巧，以及如何根据模型选择合适的仿真算法和参数设置，以保证仿真结果的准确性和效率。此外，我还想了解书中对于模型参数辨识的部分是否有所涉及，因为在实际应用中，模型的参数往往不是精确已知的，如何通过实验数据来辨识模型参数，是提升仿真精度的关键一步。这本书的“建模”部分，我认为是其核心价值所在，它决定了后续所有分析和控制设计的基础。
评分这本书的封面设计给我一种沉稳而专业的质感，米白色的底色搭配深蓝色的书名，字体清晰有力，瞬间就吸引了我。拿到手里，纸张的触感也相当不错，厚实而富有韧性，翻阅时沙沙的声响仿佛在诉说着知识的厚重。虽然我对电力电子和电机控制这一块的专业知识了解不深，但这本书的排版布局给我一种易于理解的引导感，目录结构清晰明了，让我大致能把握住全书的脉络。我特别关注书中是否会讲解一些实际应用案例，比如在新能源汽车、智能制造等领域，这些内容对于我理解理论知识如何落地至关重要。如果书中能穿插一些工程师们在实际项目中遇到的挑战以及他们如何运用这些理论去解决问题的经验分享，那就更具启发性了。我也期待书中能够涵盖一些最新的技术动态，例如新型电力电子器件的应用、先进的控制算法，以及这些技术在提升系统效率、降低能耗方面的潜力。另外，对于初学者而言，图示和仿真结果的直观展示是学习过程中不可或缺的一部分，我希望书中能有大量的图表、曲线以及仿真截图，并且解释得非常到位，让我能够像在实验室里一样，亲眼看到理论的验证过程。总而言之，从初步接触这本书的整体印象来看，它似乎是一本理论扎实、注重实践、且具有一定前瞻性的专业书籍，非常值得我去深入研读。
评分这本书的“电机控制系统”部分，我认为其价值在于能够帮助我理解如何设计出稳定、高效、响应快速的电机驱动系统。我非常好奇书中会如何讲解不同控制算法的原理和适用范围。例如，PID 控制是最基础的，但我更想了解书中是否会深入讲解更先进的控制方法，比如模型预测控制 (MPC)、滑差控制 (Direct Field Oriented Control, Direct Torque Control)、模糊逻辑控制 (FLC)、神经网络控制 (NNC) 等。我希望书中能够通过清晰的框图和数学推导，解释这些控制算法的核心思想，以及它们在解决电机控制难题（如参数变化、非线性特性）方面的优势。此外，我非常关注书中是否会讨论一些在实际应用中非常重要的控制策略，例如弱磁调速、防抖振控制、以及如何实现电机的零速堵转控制等。对于仿真部分，我希望看到书中能够展示不同控制策略在仿真环境下的性能对比，比如在动态响应、稳态精度、抗干扰能力等方面的差异，并分析这些差异产生的原因。
评分这本书的“建模”部分，我特别期待它能够深入到不同类型电机的数学建模。我理解，不同的电机类型，例如直流电机、感应电机、同步电机（包括永磁同步电机 IPM, SPM）、开关磁阻电机等，都有其独特的物理特性和数学描述方式。我希望书中能够详细阐述每种电机的等效电路模型、状态方程模型，以及如何从物理结构和电磁原理出发推导出这些模型。对于交流电机，我特别期望书中能够详细讲解dq变换（Park变换）的原理和应用，以及如何在旋转坐标系下建立电机的数学模型，从而简化控制器的设计。我还想了解书中是否会讨论非线性模型、参数时变模型等更复杂的情况，以及在这些情况下如何进行建模。对于仿真而言，我希望看到书中能够展示如何将这些电机模型集成到Simulink等仿真环境中，并与电力电子变换器模型结合，构建出完整的驱动系统仿真。我更希望看到书中能够解释如何通过仿真来验证模型参数的准确性，以及如何通过仿真结果来分析电机在不同运行状态下的性能表现，比如转矩波动、效率变化、温升等。
评分这本书的“仿真”部分，在我看来是连接理论与实践的桥梁。我理解，电力电子和电机控制系统的复杂性使得直接在物理样机上进行大量实验既耗时又昂贵，而仿真技术则提供了高效且经济的解决方案。我非常好奇书中会详细介绍哪些仿真工具，以及在这些工具中是如何构建出完整的电力电子和电机控制系统的仿真模型的。例如，我希望看到书中是如何利用MATLAB/Simulink等平台，搭建出包含开关元器件、RLC电路、电机模型以及控制器的集成仿真环境。对于不同类型的电力电子电路，书中是否会提供相应的仿真模块或模板，让我能够快速上手？此外，我非常关注书中对于仿真参数设置的讲解，包括采样时间的选择、求解器的类型、离散化方法的应用，以及这些参数如何影响仿真结果的准确性和收敛性。更重要的是，我希望书中能够展示如何通过仿真来分析系统的各种性能指标，例如效率、功率因数、纹波、瞬态响应等，并且能够通过调整控制策略或系统参数，来优化这些性能。我尤其期待书中能有一些“故障注入”仿真，来模拟系统在异常情况下的行为，这对于提升系统的可靠性和安全性具有重要的价值。
评分这本书的“电机控制系统”部分，我希望它能够为我打开一扇通往更高级、更智能的电机控制技术的大门。我理解，传统的PID控制在很多场合已经足够，但随着技术的进步，越来越多的复杂应用对电机控制提出了更高的要求。我非常期待书中能够介绍一些前沿的控制理论及其在电机控制中的应用，例如模糊-PID混合控制、自抗扰控制（ADRC）、基于模型参考自适应系统（MRAS）的无传感器控制，以及深度学习在电机状态监测和故障诊断中的应用。我希望书中能够通过清晰的数学推导和仿真实例，来展示这些高级控制方法如何能够克服传统方法的局限性，例如提高系统的鲁棒性、实现更精确的转速/转矩跟踪、以及实现对电机健康状态的实时监测。对于仿真而言，我希望看到书中能够提供这些高级控制策略的Simulink模型，并展示它们在复杂工况下的优异表现，从而激发我进一步学习和研究的兴趣。
评分我对这本书的“电力电子”部分，尤其关注它在实际应用中的工程化考量。我理解，理论知识固然重要，但将理论转化为实际可行的产品，还需要考虑很多工程上的细节。我希望书中能够讨论一些关于电力电子系统设计中的关键要素，比如器件的选型和散热设计（例如，如何根据功率、电压、电流需求选择合适的MOSFET或IGBT，以及如何设计有效的散热器），PCB布局和电磁兼容性（EMC）设计（例如，如何减小寄生参数，如何进行滤波和屏蔽以满足EMC标准），以及保护电路的设计（例如，过压、过流、过温保护）。我还想了解书中是否会涉及一些关于电力电子系统可靠性设计和寿命预测的内容。对于仿真部分，我希望书中能够展示如何利用仿真来辅助这些工程设计决策，例如通过仿真来评估不同散热方案的热性能，或者通过仿真来验证EMC滤波器的效果。
评分我对这本书的“电力电子”部分抱有极大的期望。我一直认为，电力电子技术是现代能源系统和电气工程的基石，它渗透到我们生活的方方面面。我希望书中能够系统地介绍各种电力电子变换器的基本拓扑结构，例如 Buck、Boost、Buck-Boost、SEPIC、Cuk 等 DC-DC 变换器，以及单相/三相桥式整流器、逆变器等。书中对这些拓扑的讲解，我期望能够深入到其工作原理、电流/电压应力分析、器件选择（如 MOSFET, IGBT, 二极管等）的原则，以及它们的优缺点。此外，我非常关注书中是否会讨论一些先进的电力电子技术，比如软开关技术（ZVS, ZCS）、多电平变换器、宽禁带半导体器件（SiC, GaN）的应用，以及这些技术在提高效率、减小体积、降低电磁干扰方面的优势。对于控制部分，我希望书中能够讲解如何对这些电力电子变换器进行控制，比如电压模式控制、电流模式控制、滞环控制等，并且能够通过仿真来验证这些控制策略的有效性。我还想了解书中对于电力电子系统的散热设计、电磁兼容性（EMC）设计等方面是否有提及，因为这些是实际产品设计中非常重要的环节。
评分好评！
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评分还可以
评分京东购物很久了，喜欢上京东，生活真方便！
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评分大概看了看还可以
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评分已使用，效果不错，而且快递过年期间还不算太慢的！
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