电力电子电路的计算机仿真

第1章 绪论1

1.1 系统、模型和仿真1

1.1.1 基本概念1

1.1.2 仿真的发展历史和发展趋势3

1.2 电力电子电路的建模与仿真5

1.2.1 数学建模6

1.2.2 数学仿真7

1.3 OrCAD/PSpice13

1.3.1 仿真工具概述13

1.3.2 OrCAD/PSpice的发展历史及特点15

1.3.3 OrCAD仿真软件主要模块18

1.3.4 OrCAD/PSpice在电力电子电路仿真中的局限26

1.3.5 OrCAD在仿真中的收敛性28

1.4 EMTP/EMTDC/PSCAD33

1.4.1 EMTP/EMTDC的发展历史及特点33

1.4.2 EMTDC/PSCAD的典型应用36

1.5 基于MATLAB的电力电子系统仿真39

1.5.1 MATLAB的发展历史及特点39

1.5.2 SimPowerSystems中典型电力电子器件的模型42

1.5.3 SimPowerSystems的典型应用48

1.5.4 MATLAB与OrCAD的接口50

1.5.5 MATLAB与PSCAD的接口55

1.6 电力电子电路的计算机辅助设计58

参考文献59

第2章 电力电子器件的仿真61

2.1 引言61

2.2 基本模型65

2.2.1 双极型器件65

2.2.2 单极型器件71

2.3 子电路模型72

2.3.1 原理性模型72

2.3.2 功能（行为）性模型84

2.4 数学模型94

参考文献96

第3章 电力电子装置的仿真97

3.1 建模100

3.1.1 精确的器件级模型104

3.1.2 理想开关模型108

3.1.3 平均模型112

3.1.4 开关周期平均模型——TS模型114

3.1.5 电源周期平均模型——TL模型117

3.2 矩阵型变流器的建模与仿真118

3.2.1 开关函数与变换模式121

3.2.2 二电平开关121

3.2.3 三电平开关130

3.2.4 基频开关函数135

3.2.5 开关时间控制140

3.3 非矩阵型变流器的建模与仿真146

3.3.1 分段线性化状态方程146

3.3.2 符号法148

3.3.3 状态平均法154

3.3.4 PWM开关模型162

3.3.5 离散时域法和采样数据法167

3.4 电流不连续条件下的仿真171

3.4.1 状态方程的递推解法172

3.4.2 节点电压的递推分析174

参考文献175

第4章 电力电子系统的仿真176

4.1 电气元件的建模176

4.1.1 变压器的建模177

4.1.2 电机模型181

4.2 变流器简化模型186

4.2.1 时延模型187

4.2.2 传递函数法193

4.2.3 电纳模型193

4.2.4 等效受控电源模型195

4.2.5 开关电源的建模与设计199

4.3 稳定性分析209

4.3.1 状态平面法210

4.3.2 数字仿真法215

4.3.3 简化模型的稳定性分析247

4.3.4 数字控制器设计252

4.4 专用仿真软件258

4.4.1 温度分析软件258

4.4.2 电磁兼容261

4.4.3 数模混合仿真262

4.4.4 实时仿真器268

参考文献274

本书针对电力电子电路的特点，对器件、装置和系统3个层次阐述了电力电子电路计算机辅助设计中各种数学模型的基本原理、分析方法和应用实例。本书注重将理论分析和实际应用相结合，通过大量的应用实例，对不同类型仿真软件在电力电子技术仿真计算中的适用性进行了详细的讨论，以期对进行电力电子电路分析设计的读者起到帮助和指导作用。本书可以作为高等学校应用电子技术和相关专业高年级学生和研究生的教材，也可供从事电力电子电路和系统分析与设计的科技工作者参考。

《电力电子电路的计算机仿真(第2版)》可以作为高等学校应用电子技术和相关专业高年级学生和研究生的教材，也可供从事电力电子电路和系统分析与设计的科技工作者参考。