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《電力電子變換器的建模和控制》內容立足于電力電子、控制系統和信號處理的學科交叉，覆蓋部分工業(yè)電子領域。《電力電子變換器的建模和控制》分為兩部分：1）電力電子變換器建模，涵蓋電力電子變換器建模的主要主題，包括開關模型、典型和通用平均模型及降階模型；2）電力電子變換器控制，探討電力電子變換器控制方法，涵蓋線性和非線性控制方法。書中關于每個問題都將理論和實踐相結合，并給出直觀的案例。書中案例研究問題源于工程實際，并給出完整的求解過程。《電力電子變換器的建模和控制》應用MATLAB®- Simulink ®軟件，給出了必要的仿真和注解，以便讀者深刻理解控制結構運行的要點。《電力電子變換器的建模和控制》可作為電力電子領域碩士研究生教材使用，也可供從事電力電子技術領域研究工作的研究者和專業(yè)人士參考。

　　原書前言
　　現代電力電子學開啟了電能處理的新時代。在這種背景下，對于正常運行的電力系統，電力電子控制系統已經成為不可或缺的。在過去的幾十年，控制系統理論和信號處理技術在電力電子領域中成為了技術創(chuàng)新的前沿。隨著這個趨勢，《電力電子變換器的建模和控制》將控制系統理論應用于電力電子領域，可供從事電力系統領域研究工作的在校學生和專業(yè)人士參考。《電力電子變換器的建模和控制》為讀者提供了工具，可以獲取多種類型開關變換器的不同模型和控制結構（直流和交流電路）。這些主題不僅涵蓋線性控制技術（該技術源于20世紀80年代，普遍采用比例積分控制器），而且還涵蓋了現代非線性連續(xù)或變結構控制。
　　《電力電子變換器的建模和控制》來源于SeddikBacha教授1994年來為法國格勒諾布爾理工學院和約瑟夫•傅里葉大學電氣工程碩士和本科生開設的課程——“電力電子拓撲的建模和控制”。法國格勒諾布爾電氣工程實驗室在開關變換器和可再生能源轉換控制方面的研究工作也豐富了本書的內容和案例研究。本書的編寫得到法國國立高等工藝學校前校長Jean-PaulHautier教授的支持鼓勵。
　　《電力電子變換器的建模和控制》的編寫方式與主要內容相呼應，立足于電力電子、控制系統和信號處理的學科交叉，覆蓋部分工業(yè)電子領域。本書編寫時假設讀者具備上述學科的基本知識。在書中，每個問題都有理論和實踐的方法，并且給出直觀的案例。案例研究問題源于實際，并給出最完整的解決途徑。本書給出了必要的仿真和注解，以便讀者深刻理解開關變換器控制結構閉環(huán)運行的要點。
　　為了便于電力工程師和控制工程師理解，本書做了許多努力，包括豐富的參考書目以提供成熟領域的綜合信息、關鍵術語的歸并、完備的案例研究以及統一的表述符號和風格。
　　《電力電子變換器的建模和控制》作者IulianMunteanu博士和AntonetaIulianaBratcu博士，在羅馬尼亞多瑙河下游大學EmilCeangǎ教授處的求學和共同的工作經歷對于本書的論述影響重大。我們感謝EmilCeangǎ教授提供的寶貴建議，這些建議對于本書許多控制方法的教學演示頗具啟發(fā)意義。感謝西班牙塞維利亞大學的LeopoldoGarcíaFranquelo教授對我們工作的評價和對本書的認可。還要感謝法國格勒諾布爾理工學院的Jean-PierreRognon教授為提高本書的質量提供的有益意見和建議。
　　SeddikBacha
　　IulianMunteanu
　　AntonetaIulianaBratcu
　　法國格勒諾布爾

　　Seddik Bacha是法國格勒諾布爾約瑟夫•傅里葉大學的教授，并且積極地在格勒諾布爾電氣工程實驗室（G2Elab）的電力系統課題組開展研究。他在2001～2012年間擔任課題組組長。自1990年以來，他研究和教學的領域是電力電子結構的建模和非線性控制，取得不同程度的進展之后，現階段他的研究重點為電力電子控制、可再生能源并網和電網能量優(yōu)化[電動汽車入網技術（V2G）、智能家居等]。他在格勒諾布爾約瑟夫•傅里葉大學和格勒諾布爾理工學院教授的課程中，“電力電子結構”是本科生課程，“電力電子系統建�！焙汀半娏﹄娮酉到y控制”是電氣工程研究生課程。除了擔任科研項目負責人之外，Bacha教授作為合作者擁有3項專利，參加了17本書部分章節(jié)的編寫，發(fā)表了200多篇期刊論文和高水平國際會議論文。
　　Iulian Munteanu在1996年于羅馬尼亞多瑙河下游大學取得了應用電子學士學位，在1997年于法國勒阿弗爾大學取得了儀器測量與控制碩士學位，在2006年于羅馬尼亞多瑙河下游大學取得了自動化控制博士學位。從1998年到2011年，他在多瑙河下游大學電子和通信系工作。從2000年開始，在法國格勒諾布爾電氣工程實驗室，以Daniel Roye和Seddik Bacha作為導師，他進行了博士和博士后的研究，主要方向為用于可再生能源轉換的電力電子系統。這期間他作為合著者編寫了2本書，獲得了1項專利，參加了1本書部分章節(jié)的編寫，發(fā)表了7份研究報告以及40多篇期刊論文和高水平國際會議論文�，F階段，Iulian Munteanu 作為博士后研究員在法國格勒諾布爾圖像、語音、信號與自動化控制實驗室（GIPSA-lab）的控制系統課題組工作。他的研究方向為電力電子變換器控制以及可再生能源轉換系統控制。
　　Antoneta Iuliana Bratcu在1996年于羅馬尼亞多瑙河下游大學取得了電氣工程碩士學位，在2001年于法國弗朗什-孔泰大學取得了自動化控制與計算機工程博士學位。在1995～2011年，她在多瑙河下游大學工作。2002～2005年，她分別在法國特魯瓦技術大學和圣太田國立高等礦業(yè)學校完成了兩項博士后研究。在2007年12月至2009年12月，她作為格勒諾布爾電氣工程實驗室的博士后研究員在Seddik Bacha教授領導的課題組工作。她作為合著者編寫了3本書，獲得了1項專利，發(fā)表了5份研究報告以及60多篇期刊論文和高水平國際會議論文�，F階段她是格勒諾布爾理工學院的副教授，并且與GIPSA-lab展開合作。她的研究方向為用于能量轉換系統的連續(xù)和斷續(xù)優(yōu)化控制。

目　錄譯者序原書序一原書序二原書前言第1章　簡介1 　1.1　電力系統中電力電子變換器的功能和目標1 　1.2　電力電子變換器建模、仿真和控制需求分析2 　1.3　本書內容的涉及范圍和結構3 　參考文獻3 第一部分　電力電子變換器建模第2章　電力電子變換器建模簡介5 　2.1　模型5 　　2.1.1　什么是模型5 　　 2.1.2　建模的范圍5 　2.2　模型的類型6 　　2.2.1　開關模型8 　　 2.2.2　采樣數據模型9 　　2.2.3　平均模型10 　　2.2.4　大信號和小信號模型10 　　 2.2.5　行為模型13 　　2.2.6　示例14 　2.3　模型應用16 　　 2.3.1　各種模型之間的聯系16 　　2.3.2　建模和控制之間的聯系16 　　2.3.3　模型的其他可能用途16 2.4　本章小結18 　參考文獻18 第3章　開關模型19 　3.1　數學建模19 　　 3.1.1　通用數學框架19 　　 3.1.2　雙線性形式21 　3.2　建模方法21 　　 3.2.1　基本假定：狀態(tài)變量21 　　 3.2.2　通用算法22 　　 3.2.3　示例23 　3.3　案例研究：三相電壓源型整流器29 3.4　本章小結36 　思考題36 　參考文獻41 第4章　經典平均模型42 　4.1　本章簡介42 　 4.2　定義和基礎知識43 　　 4.2.1　滑動平均43 　　 4.2.2　狀態(tài)變量平均44 　　 4.2.3　開關周期平均44 　　 4.2.4　電力電子電路平均化完整過程44 　 4.3　平均方法45 　　 4.3.1　圖形法45 　　 4.3.2　解析法46 4.4　平均化誤差分析47 　　 4.4.1　精確采樣數據模型47 　　 4.4.2　精確采樣模型和精確平均模型之間的聯系49 　4.5　小信號平均模型51 4.5.1　連續(xù)小信號平均模型51 4.5.2　采樣數據小信號模型52 　　 4.5.3　示例52 　 4.6　案例研究：buck-boost變換器54 　 4.7　平均模型的優(yōu)點和局限性63 思考題63 參考文獻75 第5章　通用平均模型77 　5.1　本章簡介77 　 5.2　原理78 5.2.1　基礎知識78 　　5.2.2　與一階分量模型的聯系79 　　5.2.3　與經典平均模型的聯系80 　5.3　示例80 　　5.3.1　狀態(tài)變量實例81 　　 5.3.2　無源電路實例81 　5.3.3　耦合電路實例81 　 5.3.4　開關函數83 　 5.4　平均方法84 　　 5.4.1　解析法84 　　 5.4.2　圖形法85 5.5　通用平均模型和實際波形之間的聯系86 　　 5.5.1　從通用平均模型中提取時變信號86 　　 5.5.2　從時變信號中提取通用平均模型87 5.6　采用通用平均模型表示交流變量中有功和無功分量89 5.7　案例研究92 　　 5.7.1　感應加熱電流源型逆變器92 　　 5.7.2　串聯諧振變換器96 　　 5.7.3　通用平均模型的局限性：示例98 　　 5.7.4　PWM變換器100 　5.8　本章小結110 　思考題110 　附錄115 　參考文獻116 第6章　降階平均模型118 　6.1　本章簡介118 　6.2　原理119 　 6.3　通用方法120 　　 6.3.1　交流變量示例：感應加熱電流源型逆變器121 　6.3.2　斷續(xù)導通模式示例：buck-boost變換器124 　6.4　案例研究127 6.4.1　晶閘管控制電抗器建模127 　　 6.4.2　DC-DC boost變換器工作在斷續(xù)導通模式129 　6.5　本章小結134 　思考題134 　參考文獻138 第二部分電力電子變換器控制第7章　電力電子變換器通用控制理論140 　7.1　電力電子變換器控制目標140 　7.2　電力電子變換器特殊的控制問題142 　7.3　不同控制方法144 　7.4　本章小結145 　參考文獻146 第8章　DC-DC功率變換器線性控制方法147 　8.1　線性化平均模型，控制目標和相關的設計方法147 　8.2　直接輸出控制148 8.2.1　假設和算法設計148 　　8.2.2　buck-boost變換器示例150 　8.3　間接輸出控制：雙環(huán)級聯控制結構153 　　 8.3.1　假設和算法設計154 　　 8.3.2　雙向DC-DC變換器示例157 8.3.3　帶有非最小相位行為的DC-DC變換器雙環(huán)級聯控制結構160 　 8.4　通過極點配置調整系統動態(tài)的變換器控制方法164 　　 8.4.1　假設和算法設計164 8.4.2　buck變換器示例167 　8.5　數字控制問題169 8.5.1　數字控制方法設計169 　　 8.5.2　光伏應用中boost DC-DC變換器獲取數字控制律示例171 　 8.6　案例研究173 　　8.6.1　用超前－滯后控制實現的boost變換器輸出電壓直接控制173 　　 8.6.2　通過極點配置實現的boost變換器輸出電壓直接控制177 　8.7　本章小結182 　思考題183 參考文獻188 第9章　DC-AC和AC-DC功率變換器線性控制方法190 　9.1　背景190 　 9.2　旋轉dq坐標下控制方法191 　　 9.2.1　單相并網逆變器示例195 　 9.3　諧振控制器199 　　 9.3.1　諧振控制的必要性199 　　 9.3.2　比例諧振控制的基礎200 9.3.3　設計方法204 　　 9.3.4　具體實現時的若干問題209 　　 9.3.5　復合

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