本書(shū)分兩部分,分別介紹MATLAB及其電氣工程中的應用,基礎部分重點(diǎn)介紹MATLAB的基本語(yǔ)法、MATLAB圖形繪制基礎、MATLAB程序設計、MATLAB的數值計算,以及動(dòng)態(tài)仿真集成環(huán)境Simulink的應用。應用部分重點(diǎn)介紹MATLAB在電力電子變流技術(shù)、直流調速系統、交流調速系統以及電力系統中的應用。書(shū)中提供大量實(shí)例供讀者學(xué)習和理解MATLAB的程序設計方法和仿真方法,在每章末提供習題供讀者練習。
李國勇 男,山西聞喜人,1963年生,工學(xué)博士,山西省教學(xué)名師,太原理工大學(xué)教授,研究生導師。主要研究方向為預測控制、智能控制理論及其應用等。主持和參研完成國家及省部級的科研與工程項目9項。
第1章 MATLAB語(yǔ)言簡(jiǎn)介 (1)
1.1 MATLAB的功能特點(diǎn) (1)
1.2 MATLAB的操作界面 (3)
1.3 MATLAB的工作窗口 (4)
1.4 MATLAB的文件管理 (4)
1.5 MATLAB的幫助系統 (6)
小結 (8)
思考題 (8)
第2章 MATLAB基本操作 (9)
2.1 MATLAB的語(yǔ)言結構 (9)
2.2 MATLAB的窗口命令 (10)
2.2.1 窗口命令的執行及回調 (10)
2.2.2 窗口變量的處理 (11)
2.2.3 窗口命令的屬性 (12)
2.2.4 數值結果顯示格式 (13)
2.2.5 基本輸入輸出函數 (13)
2.2.6 外部程序調用 (14)
2.3 MATLAB的數值運算 (15)
2.3.1 矩陣運算 (15)
2.3.2 向量運算 (20)
2.3.3 關(guān)系和邏輯運算 (22)
2.3.4 多項式運算 (23)
2.4 MATLAB的符號運算 (25)
2.4.1 符號表達式的生成 (26)
2.4.2 符號表達式的基本運算 (27)
2.4.3 符號表達式的微積分 (29)
2.4.4 符號表達式的積分變換 (32)
2.4.5 符號表達式的求解 (33)
小結 (35)
習題 (35)
第3章 MATLAB程序設計 (37)
3.1 MATLAB的M文件 (37)
3.1.1 文本文件 (37)
3.1.2 函數文件 (38)
3.2 MATLAB的程序結構 (39)
3.2.1 循環(huán)語(yǔ)句 (39)
3.2.2 控制語(yǔ)句 (40)
3.2.3 轉移語(yǔ)句 (41)
小結 (43)
習題 (43)
第4章 MATLAB圖形處理 (44)
4.1 二維圖形 (44)
4.1.1 二維圖形的繪制 (44)
4.1.2 二維圖形的修飾 (46)
4.1.3 二維特殊圖形 (47)
4.1.4 二維函數圖形 (48)
4.2 三維圖形 (49)
4.2.1 三維圖形的繪制 (50)
4.2.2 三維圖形的修飾 (51)
4.2.3 三維特殊圖形 (54)
4.2.4 三維函數圖形 (54)
4.3 四維圖形 (55)
4.4 圖像與動(dòng)畫(huà) (56)
4.4.1 圖像處理 (56)
4.4.2 聲音處理 (58)
4.4.3 動(dòng)畫(huà)處理 (59)
小結 (60)
習題 (60)
第5章 MATLAB高級操作 (61)
5.1 MATLAB的矩陣處理 (61)
5.1.1 矩陣行列式 (61)
5.1.2 矩陣的特殊值 (61)
5.1.3 矩陣的三角分解 (62)
5.1.4 矩陣的奇異值分解 (63)
5.1.5 矩陣的范數 (64)
5.1.6 矩陣的特征值與特征向量 (64)
5.1.7 矩陣的特征多項式、特征方程和
特征根 (65)
5.2 MATLAB的數據處理 (65)
5.2.1 數據插值 (66)
5.2.2 曲線(xiàn)擬合 (67)
5.2.3 數據分析 (68)
5.3 MATLAB的方程求解 (70)
5.3.1 代數方程求解 (70)
5.3.2 微分方程求解 (72)
5.4 MATLAB的函數運算 (73)
5.4.1 函數極值 (73)
5.4.2 函數積分 (74)
5.5 MATLAB的文件I/O (75)
5.5.1 處理二進(jìn)制文件 (76)
5.5.2 處理文本文件 (78)
5.6 MATLAB的圖形界面 (80)
5.6.1 啟動(dòng)GUI Builder (80)
5.6.2 對象設計編輯器 (81)
5.7 MATLAB編譯器 (81)
5.7.1 創(chuàng )建MEX文件 (82)
5.7.2 創(chuàng )建EXE文件 (84)
小結 (85)
習題 (85)
第6章 Simulink動(dòng)態(tài)仿真集成環(huán)境 (87)
6.1 Simulink簡(jiǎn)介 (87)
6.1.1 Simulink的啟動(dòng) (87)
6.1.2 Simulink庫瀏覽窗口的功能菜單 (87)
6.1.3 仿真模塊集 (88)
6.2 模型的構造 (106)
6.2.1 模型編輯窗口 (106)
6.2.2 對象的選定 (108)
6.2.3 模塊的操作 (108)
6.2.4 模塊間的連接線(xiàn) (109)
6.2.5 模型的保存 (110)
6.2.6 模塊名字的處理 (111)
6.2.7 模塊內部參數的修改 (111)
6.2.8 模塊的標量擴展 (112)
6.3 連續系統的數字仿真 (112)
6.3.1 利用Simulink菜單命令進(jìn)行
仿真 (113)
6.3.2 利用MATLAB指令操作方式
進(jìn)行仿真 (122)
6.3.3 模塊參數的動(dòng)態(tài)交換 (124)
6.3.4 Simulink調試器 (126)
6.4 離散系統的數字仿真 (127)
6.5 仿真系統的線(xiàn)性化模型 (129)
6.6 創(chuàng )建子系統 (131)
6.7 封裝編輯器 (133)
6.7.1 參數(Parameters)頁(yè)面 (134)
6.7.2 圖標(Icon)頁(yè)面 (135)
6.7.3 初始化(Initialization)頁(yè)面 (137)
6.7.4 描述(Documentation)頁(yè)面 (137)
6.7.5 功能按鈕 (137)
6.8 條件子系統 (139)
小結 (144)
習題 (144)
第7章 MATLAB在電力電子變流中的
應用 (146)
7.1 電力電子器件模型 (146)
7.1.1 二極管 (146)
7.1.2 晶閘管 (147)
7.1.3 門(mén)極可關(guān)斷晶閘管 (148)
7.1.4 絕緣柵門(mén)雙極晶體三極管 (149)
7.2 整流電路 (150)
7.2.1 單相半波可控整流電路 (150)
7.2.2 三相橋式全控整流電路 (152)
7.3 逆變電路 (155)
7.3.1 單相全橋逆變電路 (155)
7.3.2 三相電壓型橋式逆變電路 (156)
7.4 直流-直流變流電路 (158)
7.4.1 降壓式(Buck)斬波器 (159)
7.4.2 升降壓式(Buck-Boost)斬波器 (160)
7.5 交流-交流變流電路 (161)
7.5.1 單相交流調壓電路 (161)
7.5.2 三相交流調壓電路 (163)
小結 (165)
習題 (165)
第8章 MATLAB在直流調速系統中的
應用 (166)
8.1 開(kāi)環(huán)直流調速系統仿真 (166)
8.1.1 晶閘管直流開(kāi)環(huán)調速系統模型 (166)
8.1.2 晶閘管直流開(kāi)環(huán)調速系統參數
設置 (167)
8.1.3 晶閘管直流開(kāi)環(huán)調速系統仿真和
系統分析 (169)
8.2 轉速閉環(huán)控制的直流調速系統仿真 (170)
8.2.1 ASR采用比例調節器 (170)
8.2.2 ASR采用比例-積分調節器 (172)
8.2.3 帶電流截止負反饋的轉速閉環(huán)
調速系統 (173)
8.3 轉速電流雙閉環(huán)直流調速系統仿真 (174)
8.3.1 雙閉環(huán)直流調速系統仿真模型 (174)
8.3.2 雙閉環(huán)直流調速系統仿真結果及
分析 (176)
8.4 可逆直流調速系統仿真 (177)
8.4.1 直流PWM可逆調速系統 (177)
8.4.2 α=β配合控制的直流V-M
系統仿真 (181)
8.4.3 邏輯無(wú)環(huán)流直流V-M系統仿真 (185)
小結 (187)
習題 (188)
第9章 MATLAB在交流調速系統中的
應用 (189)
9.1 轉速閉環(huán)控制的交流異步電動(dòng)機變壓
調速系統 (189)
9.1.1 基本原理 (189)
9.1.2 系統仿真模型與參數設置 (189)
9.1.3 仿真結果分析 (192)
9.2 轉速開(kāi)環(huán)的交流異步電動(dòng)機恒壓頻
比控制調速系統 (193)
9.2.1 基本原理 (193)
9.2.2 系統仿真模型與參數設置 (194)
9.2.3 仿真結果分析 (196)
9.3 轉速閉環(huán)轉差頻率控制的變壓變頻
調速系統 (196)
9.3.1 基本原理 (196)
9.3.2 系統仿真模型與參數設置 (197)
9.3.3 仿真結果分析 (198)
9.4 轉速閉環(huán)、磁鏈開(kāi)環(huán)控制的異步電動(dòng)機
矢量控制調速系統 (199)
9.4.1 基本原理 (199)
9.4.2 系統仿真模型與參數設置 (199)
9.4.3 仿真結果分析 (204)
9.5 異步電動(dòng)機直接轉矩控制調速
系統 (205)
9.5.1 基本原理 (205)
9.5.2 系統仿真模型與參數設置 (206)
9.5.3 仿真結果分析 (210)
9.6 轉速閉環(huán)、磁鏈閉環(huán)控制的異步電動(dòng)機
矢量控制調速系統 (211)
9.6.1 基本原理 (211)
9.6.2 系統仿真模型與參數設置 (212)
9.6.3 仿真結果分析 (215)
小結 (215)
習題 (216)
第10章 MATLAB在電力系統中的
應用 (217))
10.1 電力系統潮流計算 (217)
10.1.1 簡(jiǎn)單電力系統潮流計算仿真模型
構建 (217)
10.1.2 模型參數的設置 (217)
10.1.3 仿真分析結果 (220)
10.2 電力系統故障分析 (220)
10.2.1 無(wú)窮大功率電源供電系統三相短路
仿真實(shí)例 (220)
10.2.2 同步發(fā)電機突然短路的暫態(tài)過(guò)程
仿真實(shí)例 (222)
10.2.3 小電流接地系統單相故障仿真
實(shí)例 (224)
10.3 電力系統穩定性分析 (227)
10.3.1 簡(jiǎn)單電力系統的暫態(tài)穩定性
仿真實(shí)例 (227)
10.3.2 簡(jiǎn)單電力系統的靜態(tài)穩定性
仿真實(shí)例 (229)
10.4 電力系統繼電保護 (231)
10.4.1 電網(wǎng)相間短路的方向電流保護及
仿真 (231)
10.4.2 電網(wǎng)的距離保護及仿真 (237)
10.4.3 輸電線(xiàn)路的縱聯(lián)保護與仿真 (243)
10.4.4 自動(dòng)重合閘與仿真 (246)
10.4.5 電力變壓器的繼電保護仿真 (249)
10.4.6 發(fā)電機的繼電保護與仿真 (252)
10.5 高壓直流輸電及柔性輸電 (256)
10.5.1 高壓直流輸電系統 (256)
10.5.2 靜止無(wú)功補償器 (260)
小結 (262)
習題 (262)
附錄A MATLAB函數一覽表 (264)
附錄B MATLAB函數分類(lèi)索引 (275)
參考文獻 (280)