电力电子技术与MATLAB仿真 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国电力出版社

作者:周渊深

出品人:

页数:279

译者:

出版时间:2005-12

价格:27.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787508340708

丛书系列:

图书标签:

• 电力电子
• 电力电子技术
• MATLAB仿真
• 电力系统
• 电力变换
• 仿真技术
• 控制工程
• 电气工程
• 新能源
• 电力驱动
• 智能电网

好的，下面为您撰写一份关于《电力电子技术与MATLAB仿真》的图书简介，内容详细，旨在展示该书的深度和广度，同时避免任何可能暴露其为AI生成的痕迹。 --- 图书简介：《电力电子技术与MATLAB仿真》 面向工程师、研究人员及高年级学生的实用技术手册与理论深度融合之作 在当今能源结构深刻变革与电力电子技术飞速发展的时代背景下，对电力电子系统的设计、分析和优化能力已成为核心竞争力。《电力电子技术与MATLAB仿真》正是这样一部集前沿理论、经典应用与高效仿真工具于一体的权威著作。本书不仅系统梳理了电力电子学的基本原理，更将现代工程实践中最不可或缺的MATLAB/Simulink仿真技术深度融入每一个关键环节，旨在为读者提供一套从理论理解到实际操作的完整知识体系。 本书的编写团队由深耕电力电子领域多年的资深教授和一线工程师构成，他们深知理论的抽象与工程实践的复杂性之间的鸿沟。因此，本书的设计理念是“以仿真为桥梁，连接理论与工程”。我们摒弃了单纯堆砌公式的传统模式，转而采用“理论讲解—经典拓扑分析—MATLAB/Simulink模型构建—仿真结果验证与深入讨论”的逻辑链条，确保读者在掌握核心概念的同时，能够迅速将知识转化为解决实际问题的能力。 第一部分：理论基石与器件驱动 本书的开篇部分，聚焦于构建坚实的电力电子基础。我们详尽阐述了电力电子技术在现代电力系统中的战略地位，并对关键半导体器件进行了深入剖析。 功率半导体器件： 我们不仅仅停留在理想开关模型的介绍，而是深入探讨了IGBT、MOSFET、GTO等主流器件的非线性特性、开关损耗模型、热管理挑战以及栅极驱动电路的设计精要。特别地，我们提供了基于器件数据手册参数，如何在MATLAB/Simulink中精确建立器件行为模型的指导，这是实现高保真仿真的前提。 基础变换电路： 直流斩波器（Buck, Boost, Buck-Boost等）作为所有复杂电力电子系统的核心单元，其分析被放在了至关重要的位置。本书采用平均状态空间模型法（Averaged State-Space Modeling） 与平均开关导通模型法（Average Conduction Model） 相结合的方式进行分析，清晰地展示了系统在不同工作模式下的动态行为。对于每个经典拓扑，我们都配有详尽的Simulink模块化搭建流程，从控制信号的生成到输出波形的采集，每一步骤都有清晰的图示和代码注释。 第二部分：交流侧变换与系统集成 随着对电能质量和电网互联需求的提升，交流侧功率变换技术成为研究的重点。本书投入了大量篇幅，系统阐述了逆变器和整流器技术。 PWM控制技术精讲： 脉宽调制（PWM）是现代电力电子系统的“心脏”。本书系统对比了正弦脉宽调制（SPWM）、空间矢量脉宽调制（SVPWM） 等主流技术。对于SVPWM，我们不仅给出了理论扇区划分和电压矢量合成的数学推导，更展示了如何在Simulink中利用查找表（Look-Up Table）或专用的SVPWM函数模块高效实现控制算法，并分析了不同调制策略对谐波含量和开关频率的影响。 三电平与多电平技术： 面对高压大功率应用，多电平逆变器已成主流。我们详细分析了中点钳位（NPC）和飞分电容（Flying Capacitor） 等拓扑的结构特点、开关顺序及电容电压平衡策略。仿真部分，本书提供了NPC逆变器的完整Simulink模型，重点演示了如何通过控制算法实现直流母线电压的精确均值化，这是实际工程应用中最大的难点之一。 有源与无源滤波： 针对电能质量问题，本书深入探讨了有源电力滤波器（APF） 的原理及其控制架构。我们构建了基于ｄｑ解耦理论的APF控制模型，并使用MATLAB的傅里叶分析工具箱对仿真获得的输出电流谐波进行定量分析，直观展示了控制策略的有效性。 第三部分：控制系统设计与高级仿真技巧 本章是本书的价值高点，它将理论与先进的仿真技术无缝对接，专注于解决实际工程中的控制难题。 环路控制理论在电力电子中的应用： 我们详细介绍了PID控制器的设计与调试，并通过MATLAB控制系统设计工具箱演示了如何利用根轨迹、波特图等经典方法确定最佳的比例、积分和微分参数。随后，本书引入了内环电流控制与外环电压控制的级联结构，并展示了如何在Simulink中构建完整、可运行的测试平台，分析系统在负载突变、电网扰动下的动态响应。 高级仿真建模技术： 除了标准的Simulink模块，本书还介绍了两种提升仿真效率和精度的关键技术： 1. Simscape Electrical（原SimPowerSystems）的应用： 我们指导读者如何利用Simscape Electrical库中预设的、基于物理模型的元件，快速搭建出包含电磁暂态的完整系统模型，尤其适用于分析开关瞬间的电流冲击和系统过电压问题。 2. M-Function与S-Function的编程集成： 对于复杂的、非线性的或高度定制化的控制算法（如新型的预测控制），本书提供了详细的步骤，教导读者如何利用MATLAB S-Function将C/C++代码或复杂的M代码集成到Simulink实时仿真环境中，实现算法的高效验证。 系统优化与参数辨识： 仿真不仅仅是验证，更是优化的工具。本书提供了利用MATLAB优化工具箱（如遗传算法、粒子群算法）对开关频率、死区时间、甚至控制参数进行多目标寻优的案例研究，帮助读者在保证系统稳定性的前提下，最小化开关损耗或改善输出波形。 总结与适用对象 《电力电子技术与MATLAB仿真》的深度和广度，使其成为一本跨越教科书与工程手册界限的力作。它提供了一个实用、可操作且深入的电力电子技术学习路径。无论是高校的电力电子专业学生（尤其适合作为高级课程或毕业设计参考书），还是正在从事新能源并网、电机驱动、电源设计等领域的一线工程师，都能从中获得极大的裨益。通过本书的学习，读者将不仅能“知道”电力电子器件如何工作，更能“看到”和“控制”它们在复杂系统中的精确行为。本书的每一个仿真案例都附有详细的步骤和必要的代码片段，确保知识的完全可复现性与实践指导性。

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这本书的附录部分，虽然篇幅不长，但信息量却非常大。我特别喜欢附录中关于MATLAB/Simulink常用模块的详细介绍，以及一些常用的电力电子仿真技巧。例如，关于如何处理仿真中的数值稳定性问题，以及如何对仿真结果进行有效的后处理和分析。这些内容对于初学者来说，能够极大地节省摸索的时间，少走弯路。而且，作者还提供了大量的参考资料和相关的学术论文列表，为我进一步深入学习提供了宝贵的资源。总的来说，这本书不仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导我走进电力电子技术的殿堂。

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初次翻开这本书，就被其厚重的篇幅和细致的目录吸引了。尽管书名直指“电力电子技术”，但从开篇章节的引言部分，我便感受到作者在试图构建一个更宏观的知识体系，不仅仅是枯燥的电路分析。序言部分花了相当大的篇幅来阐述电力电子技术在现代社会中的重要性，从能源的绿色转型到智能电网的建设，再到新能源汽车的普及，几乎无处不在。作者用生动的事例和清晰的逻辑，描绘了电力电子技术如何成为驱动这些变革的关键力量。这一点非常重要，因为它能够帮助我们这些初学者建立起学习的动力和目标感，明白我们所学知识的价值所在。

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我一直对数字信号处理在电力电子系统中的应用感到好奇，这本书在这方面的内容让我眼前一亮。第三章到第五章，作者深入探讨了如何利用MATLAB/Simulink对各种控制算法进行建模和仿真。我尤其对其中关于PID控制器在DC-DC变换器中的应用案例印象深刻。作者不仅仅是给出了公式和代码，而是详细分析了不同参数设置对系统动态响应的影响，并通过大量的仿真波形图来直观展示。这对于我这种喜欢动手实践的学习者来说，无疑是宝贵的财富。通过对这些仿真结果的分析，我能够更好地理解理论知识与实际应用之间的联系，为日后的系统设计打下坚实的基础。

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这本书在讲解电力电子器件的特性的部分，非常注重理论与实验的结合。第六章和第七章，详细介绍了IGBT、MOSFET等功率器件的物理结构、工作原理以及损耗模型。作者并没有停留在理论层面，而是引用了大量实际器件的数据手册，并指导读者如何在MATLAB中搭建这些器件的仿真模型。我尝试着按照书中的步骤，构建了一个简单的开关电路，并通过仿真验证了不同工作模式下的器件损耗。这种“理论+仿真+实践”的学习模式，极大地提升了我对器件特性的理解深度。

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我一直认为，学习电力电子技术，脱离不了实际的工程应用。这本书在这方面做得相当不错，第七章之后，作者开始将前面学到的器件特性和控制理论应用到具体的电力电子变换器设计中。从单相逆变器到三相变流器，每个章节都提供了一个完整的仿真实例，包括拓扑选择、控制策略设计、参数计算以及MATLAB/Simulink模型搭建。我被其中一个关于光伏发电系统的最大功率点跟踪（MPPT）的仿真章节深深吸引。作者通过详细的分析和步骤，演示了如何利用MATLAB仿真来优化MPPT算法，从而提高能源转换效率。

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