感应电机因其结构简单、成本低廉、制造容易、性能稳定等优势在理论研究和实际应用中得到广泛关注;目前感应电机驱动控制系统在交通运输、数控机床等领域中得到广泛应用。直接转矩控制(DTC)作为感应电机交流调速领域中的高性能变频调速技术也得到深入的研究,尤其直接转矩控制及其控制策略对参数的低依赖性和扭矩响应快等特点受到了普遍关注。但传统的直接转矩技术采用纯积分器定子磁链观测器,不可避免的直流扰动会导致纯积分器误差的积累,从而降低定子磁链观测的精度,影响了整个系统的稳定运行。同时传统的直接转矩控制技术在感应电机低速段的转矩脉动等问题大大限制了其应用领域。目前研究新的直接转矩控制技术,在全速范围内将磁链辨识的精度提高,解决电机磁链、转矩脉动大等问题迫在眉睫。本文以感应电机驱动系统为研究对象,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)方法对定子磁链进行辨识,并对基于EKF定子磁链在线估计进行深入研究,目的在于减小电机驱动系统的转矩脉动,进一步提高感应电机直接转矩控制系统的可靠性和稳定性。论文首先介绍感应电机高性能控制技术的发展及直接转矩控制技术的研究现状,在构建感应电机的数学模型的基础上,阐述直接转矩控制的原理和基本结构,提出一种基于扩展卡尔曼滤波器的感应电机磁链辨识方法。其次,本文利用图形仿真工具Matlab/Simulink建立本方案仿真模型,对传统的直接转矩控制系统和基于EKF的直接转矩控制系统分别进行仿真研究,验证基于EKF磁链辨识器的优越性和稳定性。最后,采用TMS320F28335搭建控制系统实验研究平台,进行直接转矩控制系统的硬件设计和软件设计。仿真与实验结果表明:基于EKF磁链辨识感应电机直接转矩控制可以有效降低转矩脉动,提高感应电机的控制性能。