出版说明 自动化技术是一门集控制、系统、信号处理、电子和计算机技术于一体的综合技术，广泛用 于工业、农业、交通运输、国防、科学研究以及商业、医疗、服务和家庭等各个方面。自动 化水平的高低是衡量一个国家或社会现代化水平的重要标志之一，建设一个现代化的国家需 要大批从事自动化事业的人才。高等院校的自动化专业是培养国家所需要的专业面宽、适应 性强，具有明显的跨学科特点的自动化专门人才的摇篮。 为了适应新时期对高等教育人才培养工作的需要，以及科学技术发展的新趋势和新特点，并 结合最新颁布实施的高等院校自动化专业教学大纲，我们邀请清华大学、南开大学、上海交 通大学、西安交通大学、东北大学、华中科技大学、山东大学、北京科技大学等名校的知名 教师、专家和学者，成立了教材编写委员会，共同策划了这套面向高校自动化专业的教材。 本套教材定位于普通高等院校自动化类专业本科层面。按照教育部颁发的《普通高等院校本 科专业介绍》中所提出的培养目标和培养要求，适合作为广大高校相关专业的教材，反映了 当前教学与技术发展的主流和趋势。 本套教材的特色： 1作者队伍强。本套教材的作者都是全国各院校从事一线教学的知名教师和相关专 业领域的学术带头人，具有很高的知名度和权威性，保证了本套教材的水平和质量。 2观念新。本套教材适应教学改革的需要和市场经济对人才培养的要求。 3内容新。近20年，自动化技术发展迅速，与其他学科的联系越来越紧密。这套教材力求 反映学科发展的最新内容，以适应21世纪自动化人才培养的要求。 4体系新。在以前教材的基础上重构和重组，补充新的教学内容，各门课程及内容的组成 、顺序、比例更加优化，避免了遗漏和不必要的重复。根据基础课教材的特点，本套教材的 理论深度适中，并注意与专业教材的衔接。 5教学配套的手段多样化。本套教材大力推进电子讲稿和多媒体课件的建设工作。本着方 便教学的原则，一些教材配有习题解答和实验指导书，以及配套学习指导用书。 机械工业出版社 前言 能源和环境是现代社会面临的重要问题，而电能是当今最重要的能源形式。在所有的动力资源中，电能使用最方便、应用最广泛。生产和生活的发展必然要增加对电力的需求，因此，节约用电、减少电力生产和使用过程对环境的破坏日益重要，这就要求我们的电能变换系统和装置有高的效率。以电能变换为研究对象的电力电子技术学科应运而生，而且发展迅速。 本书编写的初衷是作为电气工程专业和自动化专业的本科教科书，强调基本概念、分析方法和基础知识的理解和掌握，并且侧重体现新技术进展。内容的选取和编排，按照从器件、电路到系统的原则。首先在第1章介绍电力电子变换器的核心部件——电力半导体开关器件，它们的分类和特点，几种常用器件的基本工作原理和静态动态特性；第2~4章为由这些开关器件为核心构成的变换电路，包括第2章传统的不控和相控ACDC变换电路及PWM控制的ACDC变换电路、第3章高频脉冲宽度控制DCDC变换器和第4章电压源型和电流源型等各类DCAC逆变电路，着重阐述基本电路拓扑，电路的分析方法、工作原理和工作特性以及参数设计原则；第5章为保证开关管正常、安全工作的驱动、缓冲和保护电路，介绍了常用电路及其工作原理；第6章为高频脉冲宽度调制及正弦脉冲宽度调制的基本原理、实现方法和调制特性；第7章初步介绍开关变换系统的理论分析、小信号建模和闭环控制技术；第8章简要介绍了磁元件的一些基本概念和知识。 为了便于学习，每章都给出了本章概述、小结和思考题。 本书是作者在阅读分析国内外教材和科技论文资料，总结科研和教学经验的基础上编写的。其中第1章和第6章由北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院电气系王莉娜博士编写，第2、4、7章由清华大学电机系肖曦副教授编写，其余章节由南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室邢岩教授编写。 本书在编写过程中得到了清华大学黄立培教授的指导，在此表示衷心感谢，同时也对参考文献的作者表示感谢。 限于作者水平，文中不妥之处，敬请广大读者批评指正。 编者