Линейный электропривод с управлением
Этот пример показывает подробную модель реализации управляемого линейного привода. Привод состоит из двигателя постоянного тока, управляющего червячной передачей, которая в свою очередь управляет ведущим винтом, чтобы произвести линейное движение. Модель включает эффекты квантования датчика эффекта Холла и реализацию управления в аналоговой электронике. Существует несколько различных подсистем в этой модели, которые имеют модели на различных уровнях точности.
Регулировка скорости и текущие модели управления реализованы с помощью чистых блоков Simulink®. Это разрешает нам легко задавать алгоритм управления и идентифицировать требования для реализации аналоговой схемы, которую показывают в другом варианте.
Модель схемы электропривода реализована в абстрактной схеме, которая может симулировать в двух различных режимах симуляции. В среднем режиме напряжение применилось к двигателю, варьируется постоянно между максимальными и минимальными значениями в зависимости от напряжений в его входных контактах. В режиме PWM напряжение PWM применяется к двигателю, и его рабочий цикл зависит от напряжения, примененного в его входных контактах. Моторная схема также реализована с помощью полупроводниковых устройств. Это включает исследование отдельных событий переключения.
Модель
Подсистема контроллера скорости
Схема, показанная ниже реализаций ПИ-контроллер с фильтром с помощью компонентов Simscape™ Electrical™. Это включено, когда вариант Circuit выбран в Скорости и Текущей подсистеме Управления.
Абстрактная моторная подсистема схемы драйвера
Блоки ниже являются абстрактной моделью моторной схемы драйвера. Блок Controlled PWM Voltage генерирует сигнал PWM на основе напряжений в его +ref и - касательно портов. H-мостовой-брус представляет H-мостовую-схему, обычно раньше управлял электродвигателями. Эти блоки могут быть сконфигурированы, чтобы запуститься в среднем режиме или режиме PWM.
Результаты симуляции от Simscape Logging - абстрактная модель
График ниже показов, как частота вращения двигателя отслеживает ссылочный вход. Фактическую скорость вала и скорость, определенную энкодером вала, показывают, указывая, что сигнал, что система управления видит, не является совершенным измерением скорости вала. Отклик системы к крутящему моменту воздействия в 3 секунды показывают.
Подсистема схемы
Схемой, показанной ниже, является H-мостовая-схема, реализованная с помощью компонентов Simscape Electrical. Это включено, когда вариант Circuit подсистемы варианта Motor Driver выбран.
Подсистема MOSFET
Схема ниже является одним из четырех участков H-моста. Полупроводник MOSFET и другие компоненты управляют потоком тока через участок H-моста.
Результаты симуляции от Simscape Logging - подробная модель
График ниже показов одно событие переключения во время симуляции с помощью подробной модели H-моста. Скачок в степени MOSFET - то, вследствие того, что в течение краткого промежутка времени, оба МОП-транзистора на той же стороне двигателя проводят, создавая короткое замыкание.
