MATLAB Simulink 三相异步电动机直接转矩控制建模与仿真实验项目

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink平台，开发了三相异步电动机直接转矩控制系统。通过精确的电机数学模型、空间矢量调制和滞环控制算法，实现了电磁转矩与定子磁链的独立控制。该仿真实验为电机控制研究提供了完整的解决方案。

详 情 说 明

三相异步电动机直接转矩控制建模与仿真实验项目

项目介绍

本项目基于Matlab/Simulink平台构建了三相异步电动机的直接转矩控制（DTC）系统。通过采用电磁转矩与定子磁链的独立控制策略，实现了电机的高动态性能控制。系统完整构建了电机数学模型，设计了空间矢量调制模块和滞环比较器等核心功能，支持动态负载调节与多工况电机特性分析，为电机控制算法的研究与验证提供完整的仿真平台。

功能特性

• 精确的电机建模：基于三相异步电动机动态方程，建立准确的数学模型
• 双闭环控制结构：采用转矩和磁链双滞环比较器实现快速响应控制
• 空间矢量调制：优化开关表设计，降低转矩脉动，提高控制精度
• 多工况仿真支持：可设置不同负载条件与转速目标，分析系统动态特性
• 全面的性能评估：自动计算转矩脉动系数、转速超调量等关键指标
• 可视化分析：提供动态响应曲线、磁链轨迹图、频谱分析等多种图形输出

使用方法

1. 参数配置：在相应模块中设置电机额定参数（3kW，380V，2极对數）
2. 控制参数调整：根据需求修改转矩滞环带宽（默认0.5N·m）和磁链滞环带宽（默认0.01Wb）
3. 工况设置：指定初始负载转矩（默认10N·m）和目标转速（1500rpm）
4. 仿真运行：配置采样时间（1μs）和仿真时长（0.5秒）后启动仿真
5. 结果分析：查看生成的动态响应曲线、磁链轨迹和性能指标数据

系统要求

• 软件平台：Matlab R2018b或更高版本，Simulink仿真环境
• 必要工具箱：SimPowerSystems、Signal Processing Toolbox
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB及以上以确保仿真流畅性

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制流程，包括仿真参数的统一初始化配置、电机数学模型的构建与参数设定、控制算法的完整实现逻辑、仿真过程的自动执行控制以及结果数据的后处理与分析功能。该文件作为整个项目的调度中心，协调各模块间的数据交互，确保仿真实验的顺利进行和结果的准确输出。