电机系统及其计算机仿真

前言第1章 绪论1.1 什么是仿真1.2 模型与仿真1.2.1 物理模型和物理仿真1.2.2 数学模型和数学仿真1.2.3 建模与仿真1.2.4 系统辨识与参数估计1.3 系统辨识的步骤及方法1.3.1 系统辨识步骤1.3.2 参数估计的基本方法——最小二乘法1.3.3 加权最小二乘法1.4 仿真技术的应用1.5 计算机仿真技术1.5.1 模拟仿真1.5.2 数字仿真1.5.3 模拟仿真与数字仿真比较1.5.4 仿真稳定性与步长选择1.6 基本内容和学习方法

第2章 仿真软件基础2.1 MATLAB介绍2.1.1 MATLAB的概况2.1.2 MATLAB产生的历史背景2.1.3 MATLAB的语言特点2.1.4 MTALAB的功能2.2 MATLAB入门2.2.1 MATLAB的安装与启动2.2.2 MATLAB的运行环境2.3 Simulink环境和模型库2.3.1 Simulink环境2.3.2 Simulink模型库中的模块2.3.3 电力系统模型库2.4 MATLAB简单仿真算例演示2.5 Ansoft介绍2.5.1 Ansoft的概况2.5.2 Ansoft各模块的简单介绍2.5.3 Ansoft的特点2.6 Ansoft入门2.6.1 Ansoft的安装与启动2.6.2 Ansoft的运行环境2.7 Ansoft电机仿真应用2.7.1 电机模型的建立2.7.2 材料属性与管理2.7.3 边界条件和激励源2.7.4 网格剖分和求解2.7.5 电磁场特性的可视化

第3章 直流电机系统的仿真3.1 直流电机开环系统的仿真3.2 转速闭环控制系统的仿真3.2.1 带转速负反馈的直流调速系统3.2.2 带电流截止负反馈的直流调速系统3.3 转速电流双闭环控制系统的仿真3.3.1 按直流双闭环系统动态结构图的仿真3.3.2 使用Power System模块的直流双闭环系统仿真3.4 直流PWM.M可逆调速系统仿真3.4.1 H型主电路的仿真3.4.2 双极式控制直流PWM.M可逆调速系统仿真3.4.3 受限单极式PWM可逆系统仿真

第4章 异步电机系统的仿真4.1 坐标变换理论4.1.1 三相静止坐标系和两相静止坐标系的变换4.1.2 两相静止坐标系和两相旋转坐标系的变换4.1.3 三相静止轴系到两相同步旋转轴系的变换4.2 感应电机性能的数字仿真4.2.1 数学模型的建立4.2.2 感应电机连接正弦电压工作4.2.3 PWM变频器.感应电机系统仿真4.3 交流异步电机的磁链观测4.3.1 转子磁链计算的电流模型4.3.2 转子磁链的电压模型4.3.3 转子磁链模型的仿真4.4 交流异步电机的矢量控制仿真4.4.1 转差频率控制的异步电机矢量控制仿真4.4.2 带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制仿真4.4.3 无速度传感器的矢量控制仿真4.5 异步电机的软起动仿真

第5章 基于有限元方法的电机系统仿真5.1 电机模型建立5.1.1 CAD电机仿真模型的绘制5.1.2 创建项目5.1.3 构建几何模型5.1.4 材料定义及分配5.1.5 激励源的添加5.1.6 加载边界条件5.1.7 运动选项设置5.1.8 求解选项参数设定5.2 空载电磁场分析5.2.1 空载场求解5.2.2 查看磁力线分布5.2.3 查看磁通密度云图分布5.2.4 获取气隙磁场波形5.3 负载特性分析5.3.1 负载运行激励源设定5.3.2 编辑外电路5.3.3 外电路与有限元连接5.3.4 负载仿真结果输出

第6章 永磁电机系统的仿真6.1 永磁同步电机的仿真6.1.1 永磁同步电机的数学模型6.1.2 基于PWM的永磁同步电机矢量控制系统仿真6.1.3 无传感器永磁同步电机直接转矩控制系统仿真6.2 永磁无刷直流电机的仿真6.2.1 永磁无刷直流电机的数学模型6.2.2 永磁无刷直流电机变频调速系统仿真6.2.3 无传感器永磁无刷直流电机系统仿真

第7章 电机系统的精确线性化仿真7.1 永磁同步电动机的状态反馈精确线性化控制7.1.1 永磁同步电动机精确线性化模型7.1.2 永磁同步电机非线性系统精确线性化条件7.1.3 坐标变换及转速输出函数7.1.4 控制器设计7.1.5 模型仿真研究7.1.6 小结7.2 电机系统渐进输出跟踪控制7.2.1 局部渐近稳定性7.2.2 渐近输出跟踪7.2.3 渐进跟踪参考模型输出7.2.4 永磁同步电机的参考模型匹配控制7.3 电机系统的非交互式控制7.3.1 输入输出解耦不变性7.3.2 状态反馈非交互式控制描述7.3.3 永磁同步电动机的非交互式控制参考文献

《电机系统及其计算机仿真/普通高等教育电机与电器创新型规划教材》基于MATLAB/SIMULINK和ansoft仿真平台，对不同电机通过原理分析与建模、仿真源代码编写、仿真结果与分析等步骤，对各种控制方法列举了大量的仿真实例。通过这些实例的学习，读者可以举一反三，熟练掌握电机及系统的仿真。通过本教材的学习，读者能够熟练的将电机及系统的数学模型在MATLAB/SIMULINK和ansoft平台上进行正确仿真即可，并不需要读者掌握深厚的MATLAB和ansoft知识，这是编者编写本书的基本原则。　　《电机系统及其计算机仿真/普通高等教育电机与电器创新型规划教材》可用于高等学校电气工程及其自动化专业和自动化专业电机控制方面的教材，也可供相关技术研究人员参考和使用。