电力电子电路仿真

第1章 绪论

1.1 仿真的基本概念

1.1.1 系统

1.1.2 模型

1.1.3 仿真

1.2 仿真的分类

1.2.1 根据模型的种类分类

1.2.2 根据仿真计算机类型分类

1.2.3 根据仿真时钟与实际时钟的比例关系分类

1.2.4 根据系统模型的特性分类

1.3 计算机仿真

1.3.1 计算机仿真定义的分析

1.3.2 计算机仿真方法的特点

1.3.3 计算机仿真方法的作用

1.3.4 计算机仿真的步骤

1.4 计算机仿真技术在电力电子系统中的应用

第2章 系统建模方法

2.1 仿真建模的基本要求和途径

2.2 系统的数学模型

2.2.1 连续时间系统模型

2.2.2 离散时间系统模型

2.2.3 连续-离散混合模型

2.3 数学模型之间的相互转换

2.3.1 微分方程转换为状态方程

2.3.2 结构图转换为状态方程

2.3.3 传递函数转换为状态方程

2.3.4 状态方程转换为传递函数

2.4 电力电子电路的建模

2.4.1 电力半导体器件的仿真模型

2.4.2 主电路的仿真模型

第3章 系统仿真算法

3.1 数值积分法

3.1.1 数值积分法基本原理

3.1.2 龙格-库塔积分法

3.1.3 线性多步法

3.1.4 积分方法的选择

3.1.5 积分步长的确定

3.1.6 数值积分法稳定性分析

3.2 替换法

3.2.1 简单替换法

3.2.2 双线性替换法

3.3 离散相似法

3.3.1 离散相似概念

3.3.2 z域离散相似法

3.3.3 时域离散相似法

3.3.4 离散相似模型的精度与稳定性分析

3.4 数字控制系统的仿真

3.4.1 数字控制系统的组成

3.4.2 数字控制系统的仿真方法

3.4.3 数字控制器采样周期的调整

3.4.4 差分方程的仿真

3.4.5 纯延迟环节的仿真

3.4.6 数字式PID调节系统的仿真

第4章 系统参数优化方法

4.1 系统参数优化的数字仿真

4.1.1 参数最优化的概念

4.1.2 寻优途径

4.2 各种寻优方法

4.2.1 单变量寻优

4.2.2 多变量寻优

第5章 电力电子电路的MATLAB仿真

5.1 MATLAB的计算基础

5.1.1 常量和变量

5.1.2 数组和矩阵的表示和赋值

5.1.3 MATLAB的算术运算

5.1.4 MATLAB的关系运算

5.1.5 MATLAB的逻辑运算

5.1.6 MATLAB的特殊运算符

5.1.7 MATLAB常用的函数

5.2 MATLAB程序设计基础

5.2.1 表达式、表达式语句和赋值

语句885.2.2 控制语句

5.2.3 MATLAB常用的其他命令

5.3 MATLAB的绘图功能

5.3.1 直角坐标中的二维曲线

5.3.2 多条曲线的绘制

5.3.3 电力电子电路波形图的绘制

5.4 Simulink环境和模型库

5.4.1 系统仿真环境

5.4.2 Simulink的工作环境

5.4.3 模型库浏览器

5.5 Simulink的仿真实践基础

5.5.1 Simulink的仿真步骤

5.5.2 仿真参数的设置

5.5.3 观察仿真结果

5.5.4 基本仿真举例

5.5.5 示波器的使用和数据保存

5.5.6 Simulink的仿真算法

5.5.7 建立子系统和系统模型的封装

5.6 Simulink与MATLAB的接口设计

5.6.1 由MATLAB工作空间变量设置系统模块参数

5.6.2 将信号输出到MATLAB工作空间中

5.6.3 使用工作空间变量作为系统输入信号

5.6.4 MATLAB Function与Function模块

5.7 S函数

5.7.1 S函数的基本概念

5.7.2 如何使用S函数

5.7.3 与S函数相关的一些术语

5.7.4 S函数的工作原理

5.7.5 编写M文件S函数

5.8 MATLAB demo（演示）和Help文件的使用

5.8.1 demo（演示）的使用136

5.8.2 单个Simulink仿真模块Help的使用

5.9 电力电子电路的MATLAB仿真

5.9.1 Simulink电力电子相关模块参数

5.9.2 基础电路仿真

5.9.3 直流直流变流器

5.9.4 交流直流变流器

5.9.5 直流交流变流器

第6章 电力电子电路的PSpice仿真

6.1 PSpice的起源与发展

6.2 PSpice的特点

6.3 PSpice可执行的仿真分析

6.3.1 基本分析

6.3.2 高级分析

6.4 PSpice的文件

6.4.1.SCH、.CIR、.NET和.ALS文件

6.4.2.OLB和.LIB文件

6.4.3.OUT和.DAT文件

6.4.4.PRB、.STL、.STM和.INC文件

6.5 PSpice仿真步骤

6.5.1 PSpice仿真基本步骤

6.5.2 PSpice常用分析类型参数设置

6.5.3 PSpice Probe波形显示及处理

6.6 电力电子电路的PSpice仿真

6.6.1 常用的电源元件

6.6.2 基本分析举例及仿真波形的处理

6.6.3 电力电子电路PSpice仿真实例

6.6.4 数字信号源的使用及数字电路仿真

6.6.5 模块化和层次化设计

6.6.6 模拟行为模型

参考文献

《普通高等教育电气电子类工程应用型“十二五”规划教材：电力电子电路仿真：MATLAB和PSpice应用》从系统建模、仿真及寻优算法入手，在宏观介绍与计算机仿真技术相关的各种系统建模、系统仿真及系统寻优理论与方法的基础上，结合目前在电力电子研究领域广泛应用的MATLAB和PSpice仿真技术，介绍了MATLAB软件及其图形仿真界面SIMULINK的基础应用知识以及PSpice的仿真技术基础，通过电力电子器件及DCDC变换、ACDC变换和DCAC变换等应用实例，详细对比介绍了基于MATLAB和PSpice的电力电子电路仿真技术与方法。
《普通高等教育电气电子类工程应用型“十二五”规划教材：电力电子电路仿真：MATLAB和PSpice应用》的特点是：把握专业技术理论密切结合实践应用的教学原则，层次清晰地构建了电力电子电路仿真技术从理论分析到仿真软件辅助设计的完整体系。内容上注重精选、循序渐进、结合实际、突出实践。阐述上简明扼要、图文并茂、通俗易懂，便于教学和自学。
本书可作为高等理工科院校电力电子及其相关专业有关电力电子电路仿真的教材，也可供相关工程技术人员学习和参考。