節(jié)點(diǎn)電壓法

第一步：把電壓源與阻抗的串聯(lián)形式化為電流源與導(dǎo)納的并聯(lián)形式

第二步：標(biāo)出節(jié)點(diǎn)，并把其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)選為參考節(jié)點(diǎn)（一般為0電位點(diǎn)）

第三步：列出節(jié)點(diǎn)電壓方程。

列方程方法：自電導(dǎo)乘以該節(jié)點(diǎn)電壓 ∑與該節(jié)點(diǎn)相鄰的互電導(dǎo)乘以相鄰節(jié)點(diǎn)的電壓=流入該節(jié)點(diǎn)的電流源的電流-流出該節(jié)點(diǎn)電流源的電流

【注：這里的“ ”是 考慮了互導(dǎo)納是電導(dǎo)的相反數(shù)，如果不考慮相反數(shù)的話，這個(gè)“ ”就得寫為“-”】

第四步：聯(lián)立求解出上面所有的節(jié)點(diǎn)電壓方程。

節(jié)點(diǎn)電壓方程的基本形式：

……

其中：

Gii:自電導(dǎo)，恒為正，表示連接于節(jié)點(diǎn)i的支路的電導(dǎo)之和

Gij:互電導(dǎo)：恒為負(fù)，表示節(jié)點(diǎn)i、j的公共支路的電導(dǎo)之和

Uni:節(jié)點(diǎn)i的節(jié)點(diǎn)電壓

Isii:電源注入節(jié)點(diǎn)i的電流

節(jié)點(diǎn)電壓法比支路電流法優(yōu)越在于它需要直接求解的方程數(shù)少于后者。建立節(jié)點(diǎn)法所用方程的方法非常簡(jiǎn)便?，F(xiàn)今的電子計(jì)算機(jī)輔助電路分析程序，多是采用節(jié)點(diǎn)電壓法編制的。

基爾霍夫定律從電路結(jié)構(gòu)上反映了電路中電流和電壓之間的約束關(guān)系。

它們是分析和求解復(fù)雜電路的基本定律，利用該定律分析電路可歸納為三種解題方法，即支路電流法、回路電流法、節(jié)點(diǎn)電壓法。

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于任一復(fù)雜電路均可用它們中的任一種方法求解。如果方法選擇得當(dāng)，就可使求解過(guò)程非常簡(jiǎn)便。能否選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǎ?/p>

節(jié)點(diǎn)電壓法是電路的系統(tǒng)分析方法之一，所謂節(jié) 點(diǎn)電壓是指電路中任一節(jié)點(diǎn)與參考節(jié)點(diǎn)之間的電壓，該電路分析方法的本質(zhì)是先利用KVL 定理將各支路電流用節(jié)點(diǎn)電壓表示，然后只列n－1 個(gè)節(jié)點(diǎn)的KCL 方程（n 為所分析電路的節(jié)點(diǎn)數(shù)）。

支路電流法既列KVL 方程又列KCL 方程，回路電流法只列KVL 方程，與這兩種電路分析方法相比，當(dāng)電路的節(jié)點(diǎn)數(shù)較少，支路數(shù)較多時(shí)，采用節(jié)點(diǎn)電壓法簡(jiǎn)單，因?yàn)榱械姆匠虜?shù)較少。特別是當(dāng)有理想電壓源直接并接在兩節(jié)點(diǎn)之間時(shí)，只要靈活應(yīng)用節(jié)點(diǎn)電壓法，便可以進(jìn)一步減少所列的方程數(shù)。

以電路中節(jié)點(diǎn)電壓為未知量，根據(jù)KCL寫出獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)電流方程，然后聯(lián)立求解出節(jié)點(diǎn)電壓的方法。

對(duì)多支路兩節(jié)點(diǎn)電路的計(jì)算尤為簡(jiǎn)便。

節(jié)點(diǎn)電壓是指電路中任一點(diǎn)到參考點(diǎn)之間的電壓，參考點(diǎn)人為選擇.常以接地點(diǎn)為參考點(diǎn)。

當(dāng)電路含有獨(dú)立電壓源構(gòu)成的支路時(shí)，用此法會(huì)遇到困難。

因?yàn)闊o(wú)法用來(lái)在KCL方程中消去該支路的電流，所以事先應(yīng)利用電源轉(zhuǎn)移的辦法，將此電壓源移走，然后再用此法計(jì)算。

另外，電路若含有僅由壓控電壓源或流控電壓源或流控非線性元件構(gòu)成的支路時(shí)，此法由于同上的原因而不能用。

為了解決上述幾種支路給本法造成的困難，人們又創(chuàng)立了廣泛應(yīng)用的修改的節(jié)點(diǎn)法。

這個(gè)方法是將那些難以處理（對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓法而言）的支路的電流也作為未知量引入節(jié)點(diǎn)方程內(nèi)，同時(shí)再把它們的支路方程作為新方程引入節(jié)點(diǎn)方程組內(nèi)形成獨(dú)立方程數(shù)與未知量數(shù)相等的新方程組。求解這一新方程組仍可求得全部節(jié)點(diǎn)電壓。

定義：即任選一節(jié)點(diǎn)做參考點(diǎn)，其他各點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓差稱為該點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電位，又稱節(jié)點(diǎn)電壓。

節(jié)點(diǎn)電位是為了應(yīng)用節(jié)點(diǎn)電壓法而出現(xiàn)的理念

定義：即任選一節(jié)點(diǎn)做參考點(diǎn)，其他各點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電壓差稱為該點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電位，又稱節(jié)點(diǎn)電壓。

節(jié)點(diǎn)電位是為了應(yīng)用節(jié)點(diǎn)電壓法而出現(xiàn)的理念。2100433B

前言

第1章 電路的基本概念和基本定律

1.1 電路的基本概念

1.2 理想電路元件

1.3 基爾霍夫定律

本章小結(jié)

習(xí)題

Multisim例題與習(xí)題

第2章 電路分析方法

2.1 電阻的串聯(lián)與并聯(lián)

2.2 電阻的星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)

2.3 電源的等效變換

2.4 支路電流法

2.5 節(jié)點(diǎn)電壓法

2.6 疊加定理2100433B

第1章 電網(wǎng)絡(luò)圖論基礎(chǔ)

1.1 圖的基本概念

1.1.1 圖

1.1.2 樹和基本回路

1.1.3 割集和基本割集

1.2 圖的矩陣表示及關(guān)系

1.2.1 矩陣表示

1.2.2 矩陣A、B、Q之間的關(guān)系

1.2.3 電路方程的矩陣表示

1.3 網(wǎng)絡(luò)的矩陣分析

1.3.1 支路的伏安特性

1.3.2 節(jié)點(diǎn)電壓法

1.3.3 移源法

1.3.4 回路電流法

1.3.5 割集電壓法

1.4 平面電路的對(duì)偶及其對(duì)偶規(guī)則

1.4.1 電路的對(duì)偶性

1.4.2 電路的對(duì)偶規(guī)則

1.5 無(wú)源二端口網(wǎng)絡(luò)

1.5.1 二端口網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)

1.5.2 二端口網(wǎng)絡(luò)綜合的參數(shù)性質(zhì)C

1.5.3 LC二端口網(wǎng)絡(luò)的綜合

第2章 瞬時(shí)功率理論

2.1 概述

2.1.1 功率定義

2.1.2 Budeanu理論

2.1.3 Fryze理論

2.1.4 Czarnecki理論

2.1.5 傳統(tǒng)功率理論的局限性

2.2 瞬時(shí)功率理論

2.2.1 pq理論

2.2.2 改進(jìn)的pq理論

2.2.3 同步參考坐標(biāo)變換瞬時(shí)功率理論

2.3 基于正交分量的功率理論

第3章 開關(guān)型變換器拓?fù)淅碚?

3.1 開關(guān)型變換器拓?fù)涓攀?

3.2 開關(guān)型變換器拓?fù)湟?guī)則

3.2.1 開關(guān)型變換器理想開關(guān)的定義

3.2.2 開關(guān)型變換器拓?fù)涞幕鹃_關(guān)單元

3.2.3 基本開關(guān)型變換器的拓?fù)浣M合規(guī)則

3.2.4 基于器件特性的變換器基本拓?fù)鋯卧?

3.3 開關(guān)型變換器的對(duì)偶設(shè)計(jì)

3.3.1 開關(guān)型變換器常用元件的對(duì)偶規(guī)則

3.3.2 基本開關(guān)型變換器的對(duì)偶設(shè)計(jì)

3.3.3 含有基本變換單元的開關(guān)型變換器的對(duì)偶設(shè)計(jì)

3.4 開關(guān)型變換器拓?fù)涞娜碎_關(guān)模型法設(shè)計(jì)

3.5 基本開關(guān)型變換器的拓?fù)浏B加設(shè)計(jì)

3.5.1 基本開關(guān)型變換器級(jí)聯(lián)疊加的基本規(guī)則

3.5.2 基本開關(guān)型變換器的級(jí)聯(lián)疊加設(shè)計(jì)舉例

3.5.3 DC-DC開關(guān)型變換器級(jí)聯(lián)疊加時(shí)的功率開關(guān)單元拓?fù)浜?jiǎn)化

3.6 DC-AC級(jí)聯(lián)型組合變換器

3.6.1 DC-AC級(jí)聯(lián)型組合變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

3.6.2 DC-AC開關(guān)型變換器的拓?fù)浏B加設(shè)計(jì)舉例

第4章 開關(guān)型變換器的瞬態(tài)能量交換

4.1 概述

4.2 開關(guān)型變換器的宏觀和微觀因素

4.2.1 功率損耗

4.2.2 評(píng)述功率開關(guān)器件

4.3 短時(shí)瞬態(tài)過(guò)程研究方法論

4.3.1 電路理論分析的局限性

4.3.2 短時(shí)瞬態(tài)過(guò)程論

4.4 瞬態(tài)過(guò)程的影響因素

4.4.1 失效機(jī)制

4.4.2 主電路

4.4.3 控制模塊與功率系統(tǒng)的相互影響

4.5 短時(shí)瞬態(tài)過(guò)程的研究方法

第5章 開關(guān)型變換器建模分析

5.1 概述

5.2 狀態(tài)空間平均法

5.2.1 狀態(tài)空間的基本定義

5.2.2 開關(guān)型變換器的變換方程

5.2.3 連續(xù)導(dǎo)通模式下的狀態(tài)空間平均法

5.3 PWM開關(guān)模型法

5.3.1 PWM開關(guān)的定義

5.3.2 PWM開關(guān)的端口特性

5.3.3 PWM開關(guān)的等效電路模型

5.3.4 開關(guān)型變換器的PWM開關(guān)模型

5.4 等效變壓器法

5.4.1 開關(guān)電路的等效變壓器描述

5.4.2 三相VSR等效變壓器dq模型電路

5.4.3 三相VSR等效電路簡(jiǎn)化

5.5 典型的開關(guān)型變換器線性模型

5.5.1 三相二極管/晶閘管整流器

5.5.2 PWM升壓型整流器

5.5.3 三相PWM逆變器

5.5.4 矩陣式變換器

5.6 三相四橋臂逆變器的數(shù)學(xué)建模舉例

5.6.1 不同坐標(biāo)系下三相四橋臂逆變器的數(shù)學(xué)模型

5.6.2 不平衡負(fù)載下三相四橋臂逆變器的數(shù)學(xué)模型

5.6.3 非線性負(fù)載下三相四橋臂逆變器的數(shù)學(xué)模型

第6章 脈寬調(diào)制技術(shù)

6.1 概述

6.2 SPWM技術(shù)

6.2.1 電壓正弦控制技術(shù)

6.2.2 電流正弦控制技術(shù)

6.3 SVPWM技術(shù)

6.4 三相VSR的空間矢量控制

6.4.1 三相VSR的一般數(shù)學(xué)模型

6.4.2 三相VSR空間電壓矢量分布

6.4.3 三相VSR空間電壓矢量的合成

6.5 三維SVPWM技術(shù)

6.5.1 基于靜止αβγ坐標(biāo)系的3D-SVPWM

6.5.2 基于靜止abc坐標(biāo)系的3D-SVPWM

6.5.3 3D-SVPWM算法的實(shí)現(xiàn)

6.5.4 3D-SVPWM的仿真驗(yàn)證

6.6 三電平SVPWM技術(shù)

6.6.1 三電平空間矢量概述

6.6.2 查表式SVPWM矢量發(fā)生

第7章 開關(guān)型變換器控制

7.1 概述

7.2 單相無(wú)源逆變器

7.2.1 逆變橋等效模型

7.2.2 輸出濾波器模型

7.2.3 單相無(wú)源逆變器模型

7.2.4 單相無(wú)源逆變器閉環(huán)控制模型

7.3 有源逆變器

7.3.1 有源逆變器L形濾波器

7.3.2 有源逆變器LCL形濾波器

7.3.3 有源逆變器并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)

7.4 逆變器控制設(shè)計(jì)

7.4.1 PID控制

7.4.2 重復(fù)控制

7.4.3 狀態(tài)反饋控制

參考文獻(xiàn) 2100433B