机电动力系统分析（第二版）

电力电子技术和计算机技术的广泛应用，推动了电气工程学科的快速发展。新理论、新方法在碰撞传统观念的同时,迫切要求专业教学内容和模式不断更新，以适应技术进步对人才培养的需要。机电系统行为，特别是动态行为的描述,从来就是传统教学模式中的难点，熟练运用计算机数值仿真分析技术却可能获得非常圆满的解决,可以观察到各种运行状况下的动态特性,包括实际系统难以实现的一些特定的极限工况。突出计算机在现代工程教育中的重要作用,将计算机辅助分析手段融入课堂教学，辅助完成复杂机电系统的分析过程,这是本书写作的基本指导思想。 多年来,结合教学、科研和研究生培养工作的需要，作者针对变频调速异步电机、高功率密度永磁电机、直驱式永磁电机等新型电机结构设计与控制方向,潜心研究,在机电动力系统行为的计算机数值仿真方面做了大量研究工作，融合了该领域内国内外的一些比较好的研究成果，积累了一些有价值和有参考指导意义的新素材。近年来，随着无传感器控制技术的快速发展，异步电机和同步电机无传感器控制技术日渐成熟,并得到广泛应用，修订教材考虑技术发展和工业应用现状,增加无传感器控制建模仿真分析。本书修订在第一章增加了机电动力系统的概况介绍，在第二章增加了典型控制系统分析方法介绍。此外，本书精简了坐标系变换理论,并在第五章中增加了永磁同步电机自抗扰控制技术数值仿真研究。 本书在综合国内外相关研究成果以及作者在教学、科研和研究生培养等工作中积累的大量新素材的基础上编著而成，诸多内容涉及学科前沿，在内容编排和章节设置上也自成一-体。全书共分五章，全部内容直接与机电动力系统行为的计算机辅助分析理论方法和实践紧密相关。第一章简要介绍机电动力系统，先介绍电机的主要类型、发展历史、作用及地位，然后介绍了电磁耦合系统和机电耦合系统及其能量转换原理。第二章主要讲述机电动力系统的分析方法，介绍了旋转电机的运动方程和交流电机的任意参照系理论,在机电能量转换原理基础上，依据拉格朗日-麦克斯韦方程建立机电动力系统的状态变量分析模型,并讨论其数值解法和控制系统分析方法。第三章主要讨论直流电机及其系统的分析方法。第四章和第五章分别应用参照系理论对异步电机、同步电机及其矢量控制变速传动系统和无速度传感器控制技术进行深入探讨，并结合实例对其动态行为进行了大量的数值仿真研究,结果和结论对交流电气传动系统的分析、设计、监测、控制等有重要指导意义。本书既可作为电气学科研究生的教学参考书，也可供在电机、电气传动与控制、工业自动化电力电子技术等领城，从事教研工作的教师、科研人员和工程技术人员参考，但要求读者具有电机学电力电子技术、控制理论矩阵分析数值方法、计算机应用等专业基础知识。书成惴惴,恐有纰漏,然百密一疏,金无足赤,望广大同仁不吝批评,拨冗斧正,作者感激不尽。 作者于武汉喻家山 2022年2月

本书综合国内外相关研究成果及作者在教学、科研和研究生培养等工作中积累的大量新素材编著而成，内容与机电动力系统计算机辅助分析的理论、方法和实践密切相关。全书共五章，分别介绍了机电动力系统状态变量分析模型及其数值解法；直流电机及其系统的分析方法；交流电机的任意参照系理论；以及应用参照系理论对异步电机和同步电机及其矢量控制变速传动系统的探讨。本书可作为电气工程学科研究生的教学用书，也可供在电机、电气传动与控制、工业自动化、电力电子技术等领域内从事教学、科研工作的教师、科研人员和工程技术人员参考。