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第1章 电网络图论基础1

1.1 图的基本概念1

1.1.1 图1

1.1.2 树和基本回路2

1.1.3 割集和基本割集3

1.2 图的矩阵表示及关系3

1.2.1 矩阵表示3

1.2.2 矩阵A、B、Q之间的关系6

1.2.3 电路方程的矩阵表示6

1.3 网络的矩阵分析8

1.3.1 支路的伏安特性8

1.3.2 节点电压法11

1.3.3 移源法15

1.3.4 回路电流法18

1.3.5 割集电压法20

1.4 平面电路的对偶及其对偶规则22

1.4.1 电路的对偶性22

1.4.2 电路的对偶规则23

1.5 无源二端口网络26

1.5.1 二端口网络的参数27

1.5.2 二端口网络综合的参数性质29

1.5.3 LC二端口网络的综合30

第2章 瞬时功率理论35

2.1 概述35

2.1.1 功率定义35

2.1.2 Budeanu理论39

2.1.3 Fryze理论41

2.1.4 Czarnecki理论42

2.1.5 传统功率理论的局限性43

2.2 瞬时功率理论43

2.2.1 pq理论44

2.2.2 改进的pq理论46

2.2.3 同步参考坐标变换瞬时功率理论47

2.3 基于正交分量的功率理论48

第3章 开关型变换器拓扑理论51

3.1 开关型变换器拓扑概述51

3.2 开关型变换器拓扑规则51

3.2.1 开关型变换器理想开关的定义51

3.2.2 开关型变换器拓扑的基本开关单元52

3.2.3 基本开关型变换器的拓扑组合规则54

3.2.4 基于器件特性的变换器基本拓扑单元60

3.3 开关型变换器的对偶设计61

3.3.1 开关型变换器常用元件的对偶规则62

3.3.2 基本开关型变换器的对偶设计66

3.3.3 含有基本变换单元的开关型变换器的对偶设计68

3.4 开关型变换器拓扑的三端开关模型法设计69

3.5 基本开关型变换器的拓扑叠加设计72

3.5.1 基本开关型变换器级联叠加的基本规则72

3.5.2 基本开关型变换器的级联叠加设计举例73

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76

3.6 DC-AC级联型组合变换器78

3.6.1 DC-AC级联型组合变换器拓扑结构78

3.6.2 DC-AC开关型变换器的拓扑叠加设计举例86

第4章 开关型变换器的瞬态能量交换94

4.1 概述94

4.2 开关型变换器的宏观和微观因素95

4.2.1 功率损耗95

4.2.2 评述功率开关器件96

4.3 短时瞬态过程研究方法论98

4.3.1 电路理论分析的局限性98

4.3.2 短时瞬态过程论99

4.4 瞬态过程的影响因素103

4.4.1 失效机制104

4.4.2 主电路104

4.4.3 控制模块与功率系统的相互影响105

4.5 短时瞬态过程的研究方法105

第5章 开关型变换器建模分析107

5.1 概述107

5.2 状态空间平均法109

5.2.1 状态空间的基本定义110

5.2.2 开关型变换器的变换方程111

5.2.3 连续导通模式下的状态空间平均法116

5.3 PWM开关模型法118

5.3.1 PWM开关的定义118

5.3.2 PWM开关的端口特性119

5.3.3 PWM开关的等效电路模型120

5.3.4 开关型变换器的PWM开关模型121

5.4 等效变压器法124

5.4.1 开关电路的等效变压器描述124

5.4.2 三相VSR等效变压器dq模型电路125

5.4.3 三相VSR等效电路简化130

5.5 典型的开关型变换器线性模型131

5.5.1 三相二极管／晶闸管整流器131

5.5.2 PWM升压型整流器133

5.5.3 三相PWM逆变器134

5.5.4 矩阵式变换器135

5.6 三相四桥臂逆变器的数学建模举例139

5.6.1 不同坐标系下三相四桥臂逆变器的数学模型139

5.6.2 不平衡负载下三相四桥臂逆变器的数学模型142

5.6.3 非线性负载下三相四桥臂逆变器的数学模型143

第6章 脉宽调制技术145

6.1 概述145

6.2 SPWM技术145

6.2.1 电压正弦控制技术145

6.2.2 电流正弦控制技术146

6.3 SVPWM技术150

6.4 三相VSR的空间矢量控制151

6.4.1 三相VSR的一般数学模型151

6.4.2 三相VSR空间电压矢量分布153

6.4.3 三相VSR空间电压矢量的合成155

6.5 三维SVPWM技术160

6.5.1 基于静止αβγ坐标系的3D-SVPWM160

6.5.2 基于静止abc坐标系的3D-SVPWM162

6.5.3 3D-SVPWM算法的实现165

6.5.4 3D-SVPWM的仿真验证171

6.6 三电平SVPWM技术173

6.6.1 三电平空间矢量概述173

6.6.2 查表式SVPWM矢量发生175

第7章 开关型变换器控制181

7.1 概述181

7.2 单相无源逆变器182

7.2.1 逆变桥等效模型182

7.2.2 输出滤波器模型183

7.2.3 单相无源逆变器模型185

7.2.4 单相无源逆变器闭环控制模型185

7.3 有源逆变器187

7.3.1 有源逆变器L形滤波器187

7.3.2 有源逆变器LCL形滤波器189

7.3.3 有源逆变器并网功率调节190

7.4 逆变器控制设计192

7.4.1 PID控制192

7.4.2 重复控制193

7.4.3 状态反馈控制198

参考文献202