单逆变器拖双电机的DTC控制+PSIM仿真(12)
（2）通过状态观测单元，由电流、电压反馈分别获取两个电机的转矩、磁链反馈；
（3）两电机的转矩、磁链平均单元；
（4）将平均磁链、转矩与给定值比较后Bang-Bang控制形成转矩和磁链调节信号；
（5）采用平均磁链定向，产生磁链位置信号；
（6）转矩与磁链调节信号结合磁链位置信号在开关选择单元中选择逆变器的开关状态，输出相应的电压空间矢量，以调节电机的磁链和转矩。
3.4 转矩与磁链位置检测
将给定的参考磁链与平均磁链作比较，将差值输入磁链滞环比较器，该滞环比较器的容宽为2 。类似地，转矩比较器也采用滞环型比较器，二者的转移特性如下图所示。
图3.2 磁链比较器 图3.3 转矩比较器
3.5 本章小结
本章中，主要讨论了单逆变器拖多电机的动态数学模型，在其基础上根据“平均”的思想得到DTC单逆变器拖双电机的动态数学模型，并且与VC控制模的动态数学模型进行了比较，得出直接转矩控制方法更优于矢量控制方法的结论。本章还提到转矩与磁链的位置检测。
4 单逆变器拖双电机直接转矩系统仿真
4.1 PSIM仿真软件简介
PSIM（Power Simulation） 是美国POWERSIM公司专门为电力电子和电动机控制设计的一款仿真软件。它的特点是将半导体功率器件等效为理想开关，能够进行快速仿真，对于初学者来说更易掌握。它可以便利地与用户接触，为电力电子，分析和数字控制和电动机驱动系统研究提供了强大的仿真环境[29]，在欧美和日本广为使用。
PSIM的用户界面友好，容易掌握，可以加深工程师对电路和系统的原理及工作状态的理解，大大加速电路的设计和试验过程。PSIM具有强大的仿真引擎，高效的算法克服了其他多数仿真软件的收敛失败、仿真时间过长等原因，因此使用范围很广。PSIM相比其他仿真软件的最重要的特点就是仿真速度快，可以仿真任意大小的电力变换电路和控制回路的特点，而且效率很高。
PSIM仿真软件包括三方面：电路示意性的程序PSIM,PSIM仿真器，波形行成过程项目SIMVIEW。该仿真解析系统，不只是回路仿真单体，还可以和其他公司的仿真器连接，为用户提供高开发效率的仿真环境。例如，在电机驱动开发领域，控制部分用MATLAB/Simulink实现[30]，主回路部分以及其周边回路用PSIM实现，电机部分用电磁解析软件JMAG实现，由此进行连成解析，实现更高精度的全面仿真系统。
PSIM作为仿真工具以及设计工具使用，可大大提高工作效率和生产性能，对降低开发成本和到出厂的时间的缩短都起到举足轻重的作用。但也有一些缺点，由于开关元件处理上的简化，PSIM在提高仿真速度、简化电路图设计过程的同时，也失去了描述开关过渡过程的能力，因此，对于开关过程的电流、电压尖刺等暂态过程，PSIM一般不能详细描述。
4.2 单逆变器拖双电机的DTC控制系统仿真
图4.1 直接转矩控制的单逆变器拖双电机系统仿真结构图
单逆变器拖双电机的DTC控制的原理图如上图，整个系统由功率电路，检测模块，平均化模块，磁链计算与位置检测模块，转矩计算模块以及PWM模块等模块组成。
4.3 仿真系统结构
4.3.1 转矩给定模块
图4.2 转矩给定单元
可以通过此模块分别测两个电机的转速，分别定义其为n1与n2。
4.3.2 状态观测模块
图4.3 状态观测单元
检测模块分别位于两个异步电机的三相定子侧，检测的手段主要是通过电流和电压的测量实现。该部分由电流与电压传感器组成，定义电动机1为M1，其三相电压与电流为Uabc1与Iabc1;同理，电动机2为M2，其三相电压、电流量分别为Uabc2与Iabc2。经过3/2变换后，M1的参数为Uαβ1和Iαβ1；M2的参数为Uαβ2和Iαβ2。