MATLAB实现直接转矩控制（DTC）的感应电机建模与仿真系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB构建感应电机的直接转矩控制（DTC）仿真系统，涵盖电机数学模型（电磁转矩、磁链及运动方程）和DTC算法设计，支持动态仿真分析，适用于电机控制研究与教学。

详 情 说 明

基于直接转矩控制的感应电机建模与仿真系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的感应电机直接转矩控制（DTC）系统建模与动态仿真平台。系统基于三相感应电机的数学模型，采用直接转矩控制策略，通过电压源型逆变器实现对电机转矩和磁链的直接控制。该仿真系统能够模拟电机在各种工况下的动态响应，为电机控制算法的研究和性能分析提供有效工具。

功能特性

• 完整的电机数学模型：建立包含电磁转矩方程、磁链方程和运动方程的三相感应电机数学模型
• 直接转矩控制算法：实现基于滞环比较器的转矩和磁链双闭环控制
• 逆变器开关逻辑：构建电压源型逆变器的开关状态选择逻辑模型
• 动态工况仿真：支持电机启动、负载突变、转速调节等多种运行工况的仿真
• 实时可视化分析：提供转矩、转速、磁链等关键参数的动态曲线显示
• 性能评估功能：自动计算转矩脉动率、转速超调量、稳态误差等性能指标

使用方法

1. 参数配置：在相应配置模块中设置电机参数、控制参数和仿真参数
2. 运行仿真：执行主程序启动仿真计算
3. 结果分析：查看自动生成的动态响应曲线和性能指标
4. 数据导出：仿真结果可保存为.mat格式文件供后续分析使用

主要仿真步骤：

• 初始化电机参数和控制参数
• 设置参考转矩和磁链设定值
• 配置负载转矩变化曲线
• 运行DTC控制算法仿真
• 显示并分析仿真结果

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 必要工具箱：Simulink, Signal Processing Toolbox（用于信号分析）

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真流程，包括电机数学模型的建立、直接转矩控制算法的执行、逆变器开关逻辑的实现以及仿真数据的处理和可视化。该文件整合了系统的全部功能模块，完成从参数初始化到结果输出的完整仿真过程，能够生成转矩、转速、磁链的动态响应曲线，计算系统性能指标，并显示定子磁链的圆形轨迹。