MATLAB/Simulink异步电机直接转矩控制系统仿真与实现

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink平台设计异步电机直接转矩控制（DTC）系统，通过磁链与转矩直接调节实现高效控制。系统包含磁链区间判定与开关信号选择模块，无需PWM调制器和位置传感器，响应快速且结构简洁。

详 情 说 明

异步电机直接转矩控制系统仿真与实现

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink平台，构建了异步电机直接转矩控制（DTC）系统的完整仿真模型。系统采用磁链和转矩的直接双闭环控制结构，通过实时调节逆变器开关状态，实现电机磁链与电磁转矩的快速动态响应。该方案摒弃了传统的PWM调制器和机械位置传感器，具有结构简单、鲁棒性强的特点。仿真结果验证了控制策略在静态及动态工况下的有效性与优越性。

功能特性

• 核心控制策略：采用直接转矩控制，实现对定子磁链幅值和电磁转矩的直接独立控制。
• 磁链区间判定：基于定子磁链位置，准确划分六边形或圆形磁链轨迹区间，为开关信号选择提供依据。
• 开关表查询：根据磁链区间以及磁链、转矩的误差状态（增大或减小），动态查询最优的电压矢量开关组合。
• 高性能仿真：系统具备快速的动态响应能力，能够有效抑制转矩脉动，并仿真展示磁链的圆形或六边形轨迹。
• 全面分析输出：提供磁链轨迹、转矩/转速响应、电流波形、开关状态序列等多种关键波形，用于系统性能分析。

使用方法

1. 参数配置：运行前，需在相关脚本或Simulink模型中设置正确的异步电机参数（如额定值、电阻、电感等）及系统参数（如直流母线电压、采样时间、参考值）。
2. 启动仿真：运行主入口文件，启动Simulink仿真。仿真时长可在参数中设定。
3. 结果观察：仿真结束后，系统将自动绘制并显示各项输出结果图，包括动态响应曲线和状态变化序列。
4. 性能分析：通过观察输出波形，评估控制系统的动态性能、稳态精度及磁链控制效果。

系统要求

• 软件平台：需要安装MATLAB（建议R2016b或更高版本）及Simulink仿真环境。
• 必要工具包：通常情况下，基础MATLAB/Simulink环境即可满足需求，无需额外安装特定工具箱。

文件说明

主程序文件作为整个仿真项目的入口与调度核心，主要负责完成仿真前的初始化配置、启动Simulink仿真模型以及仿真完成后的数据后处理与图形化结果显示。具体而言，其实现了关键运行参数的集中设定、调用并执行已构建的DTC控制系统Simulink模型，并在仿真计算结束后，自动生成磁链轨迹、转矩转速响应、三相电流波形等分析图表，从而为用户提供直观的性能评估依据。