MATLAB直接转矩控制(DTC)系统：电机转矩与速度调节仿真

资 源 简 介

本项目提供基于MATLAB的直接转矩控制(DTC)算法实现，适用于直流电机及感应电机的精确控制。系统通过滞环比较器和开关表动态调节逆变器开关状态，实现转矩快速响应（<1ms），有效降低转矩脉动并稳定磁链，支持高效电机控制仿真与分析。

详 情 说 明

基于直接转矩控制(DTC)的电机转矩与速度调节系统

项目介绍

本项目实现了适用于直流电机及感应电机的直接转矩控制(DTC)算法。通过实时检测电机转矩与磁链状态，借助滞环比较器与开关表直接调控逆变器开关状态。该系统具备极快的转矩动态响应（低于1毫秒），可有效抑制转矩脉动，并保持磁链幅值稳定。控制系统采用转矩与磁链双闭环结构，完整支持电机启动、制动及速度调节等多种运行模式。

功能特性

• 核心控制算法：采用直接转矩控制(DTC)策略，实现快速转矩控制。
• 磁链观测技术：基于定子电压与电流的磁链观测模型，确保磁链估计精度。
• 滞环比较控制：应用滞环比较器对转矩与磁链误差进行实时的两点式调节。
• SVPWM调制技术：集成空间矢量脉宽调制，优化逆变器输出电压波形。
• 多模式运行：支持电机启动、停止、正转、反转及速度给定运行。
• 实时监测与分析：在线显示转矩、磁链、转速等关键变量，并提供系统性能分析报告。

使用方法

1. 参数设置：在主配置文件中设定电机额定参数（如功率、转速、电阻、电感）及控制参数（如参考转矩、参考磁链、滞环容差）。
2. 信号输入：连接实时检测信号，包括三相电流、直流母线电压及转速反馈。
3. 模式选择：通过指令信号选择运行模式（启动/停止、正转/反转）。
4. 执行控制：运行主程序，系统将生成逆变器开关管的PWM驱动信号。
5. 结果查看：监控实时状态曲线，并获取转矩响应时间、稳态误差等性能分析结果。

系统要求

• 仿真环境：MATLAB/Simulink（版本R2018a或更高）
• 硬件支持：若进行实物控制，需配备DSP或FPGA等实时处理器、电流/电压传感器、增量式编码器及三相逆变器。
• 知识背景：需了解电机控制理论，特别是直接转矩控制原理及SVPWM技术。

文件说明

主程序文件集成并实现了系统的核心控制功能。具体包括：初始化电机及控制参数、读取实时反馈信号、执行定子磁链与电磁转矩的实时计算、通过滞环比较器判断转矩与磁链状态、依据开关表选择对应的电压矢量、生成SVPWM调制波形以驱动逆变器、同时进行数据记录与图形化展示，从而完成电机从启动到调速的整个控制流程。