Как системная модель бесщеточного двигателя постоянного тока (т.е. сервопривод) может быть создана и параметрирована на основе информации о таблице данных. Двигатель и драйвер моделируются как одна подсистема маскированная. При просмотре модели в Simulink® выберите Motor и блок драйверов, и введите Ctrl+U, чтобы посмотреть под маской и видеть структуру модели.

Каскадная структура регулировки скорости для двигателя постоянного тока. Управляемый Прерыватель PWM с четырьмя квадрантами используется, чтобы питать двигатель постоянного тока. Подсистема Управления включает внешний контур регулировки скорости, внутренний контур управления током и генерацию PWM. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. В t = 1,5 секунды, увеличения крутящего момента загрузки. В t = 2,5 секунды, ссылочная скорость изменяется с 1 000 об/мин до 2 000 об/мин.

Структура регулировки скорости ведущей задержки для двигателя постоянного тока. Управляемый Прерыватель PWM с четырьмя квадрантами используется, чтобы питать двигатель постоянного тока. Подсистема Управления включает контроллер ведущей задержки, постоянное усиление и генерацию PWM. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. В t = 1,5 секунды, увеличения крутящего момента загрузки. В t = 2,5 секунды, ссылочная скорость изменяется с 1 000 об/мин до 2 000 об/мин.

Структура регулировки скорости RST для двигателя постоянного тока. Управляемый Прерыватель PWM с четырьмя квадрантами используется, чтобы питать двигатель постоянного тока. Подсистема Управления включает контроллер RST с горизонтом управления 30, и генерация PWM. Датчик измеряет скорость ротора с задержкой 5 мс. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. В t = 1,5 секунды, увеличения крутящего момента загрузки. В t = 2,5 секунды, ссылочная скорость изменяется с 1 000 об/мин до 2 000 об/мин.

Структура регулировки скорости Предиктора Смита для двигателя постоянного тока. Управляемый Прерыватель PWM с четырьмя квадрантами используется, чтобы питать двигатель постоянного тока. Подсистема Управления включает контроллер предиктора Смита и генерацию PWM. Датчик измеряет скорость ротора с задержкой 5 мс. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. В t = 1,5 секунды, увеличения крутящего момента загрузки. В t = 2,5 секунды, ссылочная скорость изменяется с 1 000 об/мин до 2 000 об/мин.

Структура регулировки скорости обратной связи состояния для двигателя постоянного тока. Управляемый Прерыватель PWM с четырьмя квадрантами используется, чтобы питать двигатель постоянного тока. Подсистема Управления включает цикл управления с обратной связью состояния и генерацию PWM. Вектор состояния включает скорость ротора, которая измеряется, и текущий двигатель постоянного тока, который оценивается с помощью наблюдателя. И наблюдатель и диспетчер обратной связи состояния синтезируются размещением полюса с помощью модели в пространстве состояний системы. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. В t = 1,5 секунды, увеличения крутящего момента загрузки. В t = 2,5 секунды, ссылочная скорость изменяется с 1 000 об/мин до 2 000 об/мин.

Гибридный привод, состоящий из двигателя постоянного тока плюс ведущий винт последовательно с пьезоэлектрическим стеком. Двигатель постоянного тока и ведущая комбинация винта поддерживают большие смещения (десятки миллиметров), но являются динамически медленными при отслеживании ссылочного спроса x_ref. С другой стороны пьезоэлектрический стек только поддерживает максимальное смещение +-0.1mm, но имеет очень быстрый динамический ответ. Объединение двух технологий привода создает привод обширного инсульта с очень точным расположением.

Как разработать модель неконтролируемого линейного привода с помощью значений параметров таблицы данных. Привод состоит из двигателя постоянного тока, управляющего 6.25:1 червячная передача, которая в свою очередь управляет 3-миллиметровым ведущим винтом, чтобы произвести линейное движение. Данные производителя для привода задают линейную скорость без загрузок (26mm/s), оцененная загрузка (1000 Н), расчетная загрузка линейная скорость (19mm/s) и максимальный ток (5 А). Максимальная статическая сила составляет 4000 Н, и номинальное напряжение является 24-вольтовым DC.

Подробная 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.

Сравнение характеристик скорости крутящего момента для пяти различных моторных типов. Чтобы выбрать моторный тип, щелкните правой кнопкой по блоку Electric Motor, выберите Variant-> использование Override и затем желаемый двигатель. Все двигатели были измерены примерно для той же оценки механической энергии.

Как использовать Управляемое Напряжение PWM и H-мостовой-брусья, чтобы управлять двигателем. Блок двигателя постоянного тока использует параметры таблицы данных производителя, которые задают двигатель как поставку механической энергии на 10 Вт в 2 500 об/мин и скорости без загрузок как 4 000 об/мин, когда запущено от 12-вольтового предоставления DC. Следовательно, если ссылочное напряжение PWM установлено в свое максимальное значение +5V, то двигатель должен достигнуть 4 000 об/мин. Если это установлено в +2.5V, то это должно запуститься на уровне приблизительно 2 000 об/мин. Параметр Имитационной модели устанавливается на Усредненный и для Управляемого Напряжения PWM и для H-мостовой-брусьев, приводящих к быстрой симуляции. Чтобы подтвердить усредненное поведение, измените параметр режима Simulation в PWM в обоих блоках.

Симуляция Шагового двигателя в Продвижении и Усредненных режимах симуляции. Целью режима Averaged является более быстрая симуляция для любых загрузок, которые не вызывают промах. Чтобы избежать неправильной интерпретации результатов, шаговый двигатель имеет аппроксимированное обнаружение промаха, который может собираться сгенерировать предупреждение или ошибку.

Как использовать Драйвер Шагового двигателя, и Шаговый двигатель блокируется вместе, чтобы реализовать управляемый шаговый двигатель постоянного магнита. Модель обеспечивает два параметра контроллера: один, чтобы управлять положением и один, чтобы контролировать скорость. Чтобы изменить тип контроллера, щелкните правой кнопкой по блоку Controller, выберите Variant-> использование Override-> и выберите Position или Speed.

Симуляция Униполярного тактового двигателя в Продвижении и Усредненных режимах симуляции. Целью режима Averaged является более быстрая симуляция для любых загрузок, которые не вызывают промах. Чтобы избежать неправильной интерпретации результатов, шаговый двигатель имеет аппроксимированное обнаружение промаха, который может собираться сгенерировать предупреждение или ошибку.

Как использовать Драйвер Униполярного тактового двигателя, и Униполярный тактовый двигатель блокируется вместе, чтобы реализовать управляемый шаговый двигатель постоянного магнита. Модель обеспечивает два параметра контроллера: один, чтобы управлять положением и один, чтобы контролировать скорость. Чтобы изменить тип контроллера, щелкните правой кнопкой по блоку Controller, выберите Variant-> использование Override-> и выберите Position или Speed.