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| 內容簡介： |
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开关型变换器的建模与分析是研究开关型变换器动态特性的基础。本书从开关型变换器的电网络理论基础开始，把开关型变换器作为一非线性负载讨论瞬时功率理论；又对经典的开关型变换器电路拓扑进行分析、研究，得出一些可以遵循的规律，同时从能量回路、能量器件和能量控制的角度对开关型变换器系统瞬态特性进行阐述；然后重点讨论了基本开关型变换器的建模方法和闭环控制设计。希望本书能够启发学生和工程人员从宏观和微观两方面来理解开关型变换器模型和分析。本书可作为普通高等学校电气工程、自动化以及能源工程等专业的研究生教材或参考书，也可为工程技术人员进行电力电子系统的研究设计提供参考。
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| 關於作者： |
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高锋阳，兰州交通大学自动化与电气学院副教授，硕士生导师，主要研究方向：主要从事大功率电源与交流调速技术以及数控机床技术。
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| 目錄：
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第1章 电网络图论基础
1.1 图的基本概念
1.1.1 图
1.1.2 树和基本回路
1.1.3 割集和基本割集
1.2 图的矩阵表示及关系
1.2.1 矩阵表示
1.2.2 矩阵A、B、Q之间的关系
1.2.3 电路方程的矩阵表示
1.3 网络的矩阵分析
1.3.1 支路的伏安特性
1.3.2 节点电压法
1.3.3 移源法
1.3.4 回路电流法
1.3.5 割集电压法
1.4 平面电路的对偶及其对偶规则
1.4.1 电路的对偶性
1.4.2 电路的对偶规则
1.5 无源二端口网络
1.5.1 二端口网络的参数
1.5.2 二端口网络综合的参数性质C
1.5.3 LC二端口网络的综合
第2章 瞬时功率理论
2.1 概述
2.1.1 功率定义
2.1.2 Budeanu理论
2.1.3 Fryze理论
2.1.4 Czarnecki理论
2.1.5 传统功率理论的局限性
2.2 瞬时功率理论
2.2.1 pq理论
2.2.2 改进的pq理论
2.2.3 同步参考坐标变换瞬时功率理论
2.3 基于正交分量的功率理论
第3章 开关型变换器拓扑理论
3.1 开关型变换器拓扑概述
3.2 开关型变换器拓扑规则
3.2.1 开关型变换器理想开关的定义
3.2.2 开关型变换器拓扑的基本开关单元
3.2.3 基本开关型变换器的拓扑组合规则
3.2.4 基于器件特性的变换器基本拓扑单元
3.3 开关型变换器的对偶设计
3.3.1 开关型变换器常用元件的对偶规则
3.3.2 基本开关型变换器的对偶设计
3.3.3 含有基本变换单元的开关型变换器的对偶设计
3.4 开关型变换器拓扑的三端开关模型法设计
3.5 基本开关型变换器的拓扑叠加设计
3.5.1 基本开关型变换器级联叠加的基本规则
3.5.2 基本开关型变换器的级联叠加设计举例
3.5.3 DC-DC开关型变换器级联叠加时的功率开关单元拓扑简化
3.6 DC-AC级联型组合变换器
3.6.1 DC-AC级联型组合变换器拓扑结构
3.6.2 DC-AC开关型变换器的拓扑叠加设计举例
第4章 开关型变换器的瞬态能量交换
4.1 概述
4.2 开关型变换器的宏观和微观因素
4.2.1 功率损耗
4.2.2 评述功率开关器件
4.3 短时瞬态过程研究方法论
4.3.1 电路理论分析的局限性
4.3.2 短时瞬态过程论
4.4 瞬态过程的影响因素
4.4.1 失效机制
4.4.2 主电路
4.4.3 控制模块与功率系统的相互影响
4.5 短时瞬态过程的研究方法
第5章 开关型变换器建模分析
5.1 概述
5.2 状态空间平均法
5.2.1 状态空间的基本定义
5.2.2 开关型变换器的变换方程
5.2.3 连续导通模式下的状态空间平均法
5.3 PWM开关模型法
5.3.1 PWM开关的定义
5.3.2 PWM开关的端口特性
5.3.3 PWM开关的等效电路模型
5.3.4 开关型变换器的PWM开关模型
5.4 等效变压器法
5.4.1 开关电路的等效变压器描述
5.4.2 三相VSR等效变压器dq模型电路
5.4.3 三相VSR等效电路简化
5.5 典型的开关型变换器线性模型
5.5.1 三相二极管晶闸管整流器
5.5.2 PWM升压型整流器
5.5.3 三相PWM逆变器
5.5.4 矩阵式变换器
5.6 三相四桥臂逆变器的数学建模举例
5.6.1 不同坐标系下三相四桥臂逆变器的数学模型
5.6.2 不平衡负载下三相四桥臂逆变器的数学模型
5.6.3 非线性负载下三相四桥臂逆变器的数学模型
第6章 脉宽调制技术
6.1 概述
6.2 SPWM技术
6.2.1 电压正弦控制技术
6.2.2 电流正弦控制技术
6.3 SVPWM技术
6.4 三相VSR的空间矢量控制
6.4.1 三相VSR的一般数学模型
6.4.2 三相VSR空间电压矢量分布
6.4.3 三相VSR空间电压矢量的合成
6.5 三维SVPWM技术
6.5.1 基于静止坐标系的3D-SVPWM
6.5.2 基于静止abc坐标系的3D-SVPWM
6.5.3 3D-SVPWM算法的实现
6.5.4 3D-SVPWM的仿真验证
6.6 三电平SVPWM技术
6.6.1 三电平空间矢量概述
6.6.2 查表式SVPWM矢量发生
第7章 开关型变换器控制
7.1 概述
7.2 单相无源逆变器
7.2.1 逆变桥等效模型
7.2.2 输出滤波器模型
7.2.3 单相无源逆变器模型
7.2.4 单相无源逆变器闭环控制模型
7.3 有源逆变器
7.3.1 有源逆变器L形滤波器
7.3.2 有源逆变器LCL形滤波器
7.3.3 有源逆变器并网功率调节
7.4 逆变器控制设计
7.4.1 PID控制
7.4.2 重复控制
7.4.3 状态反馈控制
参考文献
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| 內容試閱：
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开关型变换器系统是一个带有闭环控制的高阶、非线性、时变系统，不能利用经典控制理论进行分析与设计，这给开关型变换器系统的动态分析和设计带来了很大的困难。开关型变换器系统理论是涉及半导体物理学、信号处理、控制理论、电路理论、计算机、机械设计、热现象和电磁现象等多门学科的交叉学科，理解开关型变换器系统理论需要从宏观角度和微观因素两方面进行理解。开关型变换器的建模与控制是研究开关型变换器动态特性的基础。然而，大多数人仅停留在控制、电路和拓扑的宏观领域里。开关型变换器设计常常是在经验参数、令人难以信服的仿真、简单的电气和机械概念以及大量测试的指导下进行的，常被认为是一种纯粹的应用工程甚至是一门技术。实现高性能、高可靠性和高设计准确度的唯一途径是将对宏观控制的分析和对微观瞬态过程的分析结合起来。为了建立一个精确的、有指导意义的理论框架，从各种开关型变换器拓扑中收集拓扑和控制分析数据是建立宏观与微观相结合的理论框架的第一步。因此，开关型变换器的建模与分析是电力电子学研究领域的重要内容之一。作者希望本书能够启发学生与工程人员从宏观和微观两方面来理解开关型变换器的模型和分析。
本书共7章。第1章介绍开关型变换器的电网络基础，这有助于读者理解开关型变换器系统电路。第2章讨论瞬时功率理论，开关型变换器作为一非线性负载，只有使用瞬时功率理论对其产生的功率和谐波分量才可以比较清楚地进行分析。第3章讨论开关型变换器拓扑理论，对经典的电路拓扑进行分析、研究，得出一些可以遵循的规律。第4章分析一些常见的瞬态过程，从能量回路、能量器件和能量控制的角度对开关型变换器系统进行阐述。第5章从基本变换器3种建模方法入手，讨论基本开关型变换器的建模方法。通过对整流器和逆变器的线性建模讨论，以期引导产生大信号系统建模方法和分析方法。第6章讲述开关型变换器的SVPWM调制技术。第7章以逆变器为例阐述开关型变换器的控制系统设计。
本书由高锋阳担任主编，编写了第2、3、4、5章，并和杨剑锋制订了编写提纲，杨剑锋完成了统稿和第7章的审稿，章宝歌编写第1章，王黎编写第6章，徐顺刚和高锋阳共同编写第7章。博士生导师庄圣贤教授对本书进行了详细、全面的审核，并提出了许多宝贵的修改意见。路颜、乔垚、杜强、强国栋等研究生参加了本书的绘图工作。作者对曾为本书提供支撑材料的工作人员和研究生表示感谢。
特别要指出的是，书中部分资料来源于已经出版的文献和发表的论文以及作者的工作成果。作者对本书使用其他作者公开发表的资料表示感谢。如果有任何资料来源被遗漏，作者对此表示诚挚的歉意，并将十分愿意在新版本中对这一疏漏加以纠正。
内容体系是作者的一次大胆尝试，错误在所难免。而且，作者在本书中提出了许多新概念，这些概念很可能还不够严谨，有待进一步完善。作者欢迎读者提出宝贵意见，这将有助于在本书再版时提高内容的质量。
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