MATLAB实现异步电机直接转矩控制(DTC)优化系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发异步电机直接转矩控制(DTC)系统，通过实时检测定子磁链与电磁转矩，结合参考值与实测值误差动态优化开关策略，实现无转速传感器的高动态性能控制。

详 情 说 明

基于直接转矩控制（DTC）的电机转矩与磁链优化控制系统

项目介绍

本项目实现了一套用于异步电机的直接转矩控制（DTC）系统。该系统通过实时检测电机定子磁链和电磁转矩，在不依赖转速传感器的情况下实现快速转矩响应和高动态性能控制。核心在于根据参考转矩、磁链与实测值的误差，采用优化的开关表逻辑来驱动逆变器，以达到减少转矩脉动、提高控制精度的目的。

功能特性

• 无速度传感器控制：仅需电机定子电流和直流母线电压即可实现高性能控制。
• 快速动态响应：直接控制转矩与磁链，实现对电机转矩的快速调节。
• 优化控制策略：采用滞环比较器与电压矢量优化选择算法，有效降低转矩与磁链的脉动。
• 实时估计与监控：在线估计电磁转矩与定子磁链，并输出系统关键状态数据。

使用方法

1. 参数配置：根据实际电机参数（如定子电阻、电感等）设置系统参数。
2. 输入信号连接：

- 接入三相定子电流（ia, ib, ic）的模拟或数字采样信号。 - 设定直流母线电压（Udc）、参考转矩（T_ref）与参考磁链（Ψ_ref）的值。

1. 运行系统：启动控制算法，系统将根据输入实时计算并输出逆变器开关状态（Sa, Sb, Sc）。
2. 监控输出：可实时获取估计的电磁转矩（T_est）、定子磁链（Ψ_est）及其他系统状态信息。

系统要求

• 软件环境：MATLAB（推荐R2018a或更高版本）或兼容的仿真环境。
• 硬件支持：如需硬件部署，需配备ADC模块采集电流电压信号，及数字输出端口用于逆变器控制。
• 知识基础：需具备电机控制、电力电子及MATLAB/Simulink的基本知识。

文件说明

主程序文件集中实现了本系统的核心控制功能。它负责初始化电机参数与系统变量，并构建了主要的控制循环。在循环中，程序首先读取三相电流与直流母线电压等输入信号，随后通过定子磁链观测器与转矩计算模块估算出当前的磁链和转矩值。接着，将估算值与给定参考值进行比较，误差信号经由滞环控制器处理，再结合磁链扇区判断，依据优化开关表逻辑选出最优的电压矢量，最终生成逆变器所需的开关信号。同时，该文件还承担着实时输出估计值与系统状态监控数据的任务。