《電機(jī)系統(tǒng)及其計(jì)算機(jī)仿真/普通高等教育電機(jī)與電器創(chuàng)新型規(guī)劃教材》的編著出于教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”和“工程教育認(rèn)證”中電機(jī)與電器學(xué)科課程體系設(shè)置的需要。教材內(nèi)容進(jìn)一步創(chuàng)新，跟蹤電氣工程領(lǐng)域及電機(jī)與電器學(xué)科的新技術(shù)、新理論和新方法，書中算例大多選自工程實(shí)際中新型特種電機(jī)及其控制系統(tǒng)，以培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力，有助于實(shí)現(xiàn)卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)；根據(jù)“工程教育認(rèn)證”的要求，按照通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才，有助于實(shí)現(xiàn)工程教育國(guó)際互認(rèn)和工程師資格國(guó)際互認(rèn)。
仿真技術(shù)是科學(xué)研究中十分重要的方法，是創(chuàng)新產(chǎn)品開發(fā)中常用的工具。全書共分七章，第1章為緒論，介紹仿真的基本概念、仿真的分類、數(shù)學(xué)模型建立方法和仿真技術(shù)的應(yīng)用，以及該課程的學(xué)習(xí)方法；第2章對(duì)電氣工程領(lǐng)域常用的MATLAB／Simulink和Ansoft仿真軟件及其應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹；第3章、第4章、第5章、第6章分別對(duì)直流電機(jī)、交流電機(jī)、永磁電機(jī)中一些控制方法做了仿真分析，講授仿真方法和步驟，給出算例仿真模型和仿真結(jié)果；第7章為電機(jī)系統(tǒng)的精確線性化仿真，是處理電氣系統(tǒng)非線性問題的新方法，本章要求學(xué)生具備微分幾何理論的相關(guān)知識(shí)，可供研究生參考使用，本科生可按實(shí)際情況選用。
《電機(jī)系統(tǒng)及其計(jì)算機(jī)仿真/普通高等教育電機(jī)與電器創(chuàng)新型規(guī)劃教材》由多年從事該門課程主講的沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)留德博士安躍軍教授和遼寧科技學(xué)院副教授孟昭軍博士共同編寫，其中安躍軍編寫了第1、3、5章；孟昭軍編寫了第2、4、6、7章。全書由沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)曹云東教授主審，曹老師提出了很多寶貴意見和建議，在此深表感謝。
《電機(jī)系統(tǒng)及其計(jì)算機(jī)仿真/普通高等教育電機(jī)與電器創(chuàng)新型規(guī)劃教材》的編寫與出版，得到了機(jī)械工業(yè)出版社的指導(dǎo)與支持，研究生張強(qiáng)、安輝、周利民和李文瑞為本書中算例仿真的計(jì)算和結(jié)果繪圖提供了支持。
《電機(jī)系統(tǒng)及其計(jì)算機(jī)仿真/普通高等教育電機(jī)與電器創(chuàng)新型規(guī)劃教材》參考和借鑒了國(guó)內(nèi)外大量相關(guān)文獻(xiàn)和研究生論文等資料，在此一并表示衷心的感謝。盡管書后列出了參考文獻(xiàn)，但是難免有遺漏，絕非惡意抄襲，在此對(duì)相關(guān)作者表示歉意。
由于編者的水平有限，難免存在不妥和
前言
第1章 緒論
1.1 什么是仿真
1.2 模型與仿真
1.2.1 物理模型和物理仿真
1.2.2 數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)仿真
1.2.3 建模與仿真
1.2.4 系統(tǒng)辨識(shí)與參數(shù)估計(jì)
1.3 系統(tǒng)辨識(shí)的步驟及方法
1.3.1 系統(tǒng)辨識(shí)步驟
1.3.2 參數(shù)估計(jì)的基本方法——最小二乘法
1.3.3 加權(quán)最小二乘法
1.4 仿真技術(shù)的應(yīng)用
1.5 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)
1.5.1 模擬仿真
1.5.2 數(shù)字仿真
1.5.3 模擬仿真與數(shù)字仿真比較
1.5.4 仿真穩(wěn)定性與步長(zhǎng)選擇
1.6 基本內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法
第2章 仿真軟件基礎(chǔ)
2.1 MATLAB介紹
2.1.1 MATLAB的概況
2.1.2 MATLAB產(chǎn)生的歷史背景
2.1.3 MATLAB的語(yǔ)言特點(diǎn)
2.1.4 MTALAB的功能
2.2 MATLAB入門
2.2.1 MATLAB的安裝與啟動(dòng)
2.2.2 MATLAB的運(yùn)行環(huán)境
2.3 Simulink環(huán)境和模型庫(kù)
2.3.1 Simulink環(huán)境
2.3.2 Simulink模型庫(kù)中的模塊
2.3.3 電力系統(tǒng)模型庫(kù)
2.4 MATLAB簡(jiǎn)單仿真算例演示
2.5 Ansoft介紹
2.5.1 Ansoft的概況
2.5.2 Ansoft各模塊的簡(jiǎn)單介紹
2.5.3 Ansoft的特點(diǎn)
2.6 Ansoft入門
2.6.1 Ansoft的安裝與啟動(dòng)
2.6.2 Ansoft的運(yùn)行環(huán)境
2.7 Ansoft電機(jī)仿真應(yīng)用
2.7.1 電機(jī)模型的建立
2.7.2 材料屬性與管理
2.7.3 邊界條件和激勵(lì)源
2.7.4 網(wǎng)格剖分和求解
2.7.5 電磁場(chǎng)特性的可視化
第3章 直流電機(jī)系統(tǒng)的仿真
3.1 直流電機(jī)開環(huán)系統(tǒng)的仿真
3.2 轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)的仿真
3.2.1 帶轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的直流調(diào)速系統(tǒng)
3.2.2 帶電流截止負(fù)反饋的直流調(diào)速系統(tǒng)
3.3 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的仿真
3.3.1 按直流雙閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖的仿真
3.3.2 使用Power System模塊的直流雙閉環(huán)系統(tǒng)仿真
3.4 直流PWM.M可逆調(diào)速系統(tǒng)仿真
3.4.1 H型主電路的仿真
3.4.2 雙極式控制直流PWM.M可逆調(diào)速系統(tǒng)仿真
3.4.3 受限單極式PWM可逆系統(tǒng)仿真
第4章 異步電機(jī)系統(tǒng)的仿真
4.1 坐標(biāo)變換理論
4.1.1 三相靜止坐標(biāo)系和兩相靜止坐標(biāo)系的變換
4.1.2 兩相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的變換
4.1.3 三相靜止軸系到兩相同步旋轉(zhuǎn)軸系的變換
4.2 感應(yīng)電機(jī)性能的數(shù)字仿真
4.2.1 數(shù)學(xué)模型的建立
4.2.2 感應(yīng)電機(jī)連接正弦電壓工作
4.2.3 PWM變頻器.感應(yīng)電機(jī)系統(tǒng)仿真
4.3 交流異步電機(jī)的磁鏈觀測(cè)
4.3.1 轉(zhuǎn)子磁鏈計(jì)算的電流模型
4.3.2 轉(zhuǎn)子磁鏈的電壓模型
4.3.3 轉(zhuǎn)子磁鏈模型的仿真
4.4 交流異步電機(jī)的矢量控制仿真
4.4.1 轉(zhuǎn)差頻率控制的異步電機(jī)矢量控制仿真
4.4.2 帶轉(zhuǎn)矩內(nèi)環(huán)的轉(zhuǎn)速、磁鏈閉環(huán)矢量控制仿真
4.4.3 無(wú)速度傳感器的矢量控制仿真
4.5 異步電機(jī)的軟起動(dòng)仿真
第5章 基于有限元方法的電機(jī)系統(tǒng)仿真
5.1 電機(jī)模型建立
5.1.1 CAD電機(jī)仿真模型的繪制
5.1.2 創(chuàng)建項(xiàng)目
5.1.3 構(gòu)建幾何模型
5.1.4 材料定義及分配
5.1.5 激勵(lì)源的添加
5.1.6 加載邊界條件
5.1.7 運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)設(shè)置
5.1.8 求解選項(xiàng)參數(shù)設(shè)定
5.2 空載電磁場(chǎng)分析
5.2.1 空載場(chǎng)求解
5.2.2 查看磁力線分布
5.2.3 查看磁通密度云圖分布
5.2.4 獲取氣隙磁場(chǎng)波形
5.3 負(fù)載特性分析
5.3.1 負(fù)載運(yùn)行激勵(lì)源設(shè)定
5.3.2 編輯外電路
5.3.3 外電路與有限元連接
5.3.4 負(fù)載仿真結(jié)果輸出
第6章 永磁電機(jī)系統(tǒng)的仿真
6.1 永磁同步電機(jī)的仿真
6.1.1 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
6.1.2 基于PWM的永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)仿真
6.1.3 無(wú)傳感器永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真
6.2 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的仿真
6.2.1 永磁無(wú)刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
6.2.2 永磁無(wú)刷直流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)仿真
6.2.3 無(wú)傳感器永磁無(wú)刷直流電機(jī)系統(tǒng)仿真
第7章 電機(jī)系統(tǒng)的精確線性化仿真
7.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)反饋精確線性化控制
7.1.1 永磁同步電動(dòng)機(jī)精確線性化模型
7.1.2 永磁同步電機(jī)非線性系統(tǒng)精確線性化條件
7.1.3 坐標(biāo)變換及轉(zhuǎn)速輸出函數(shù)
7.1.4 控制器設(shè)計(jì)
7.1.5 模型仿真研究
7.1.6 小結(jié)
7.2 電機(jī)系統(tǒng)漸進(jìn)輸出跟蹤控制
7.2.1 局部漸近穩(wěn)定性
7.2.2 漸近輸出跟蹤
7.2.3 漸進(jìn)跟蹤參考模型輸出
7.2.4 永磁同步電機(jī)的參考模型匹配控制
7.3 電機(jī)系統(tǒng)的非交互式控制
7.3.1 輸入輸出解耦不變性
7.3.2 狀態(tài)反饋非交互式控制描述
7.3.3 永磁同步電動(dòng)機(jī)的非交互式控制
參考文獻(xiàn)
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