exponenta event banner

Оптимизация конструкции составного двигателя

В этом примере показано, как найти конструктивные параметры, оптимизирующие составную кривую крутящего момента и частоты вращения двигателя в соответствии с требуемой кривой.

В этом примере используется алгоритм оптимизации fminsearch. Можно также использовать другие инструменты оптимизации, доступные на панели инструментов оптимизации (TM), или разработать собственные инструменты.

Обзор модели

Составной двигатель имеет напряжение питания постоянного тока, а движение вала представляет собой угловую скорость наклона. Идеальные датчики измеряют крутящий момент и ток для вычисления кривых крутящего момента, мощности и КПД.

Изменение параметров

Откройте сценарий данных для изменения параметров, которые остаются постоянными во время оптимизации, таких как напряжение питания и демпфирование ротора. Можно также выбрать требуемую кривую крутящий момент-скорость, используемую в целевой функции, путем изменения номинальной скорости, номинального крутящего момента и наклона крутящий момент-скорость при номинальной скорости.

Оптимизация

Чтобы найти минимум заданной целевой функции, учитывая начальное предположение x0, в этом примере используется функция оптимизации fminsearch. Используемая целевая функция представляет собой максимальное расстояние между кривой фактической скорости и кривой требуемой скорости. Оптимизируемые параметры - сопротивление параллельной обмотки поля, общая постоянная ЭДС задней стороны и отношение ЭДС параллельной обмотки поля к общей ЭДС задней стороны.

 
 Iteration   Func-count     min f(x)         Procedure
     0            1        0.0390636         
     1            4        0.0326722         initial simplex
     2            6        0.0268741         expand
     3            7        0.0268741         reflect
     4            9        0.0268741         contract inside
     5           10        0.0268741         reflect
     6           12        0.0268741         contract inside
     7           14        0.0268741         contract outside
     8           15        0.0268741         reflect
     9           16        0.0268741         reflect
    10           17        0.0268741         reflect
 
Exiting: Maximum number of iterations has been exceeded
         - increase MaxIter option.
         Current function value: 0.026874 

*****************************
Optimal minimized cost: 0.026874 N*m
*****************************
Motor parameters that produce the minimum distance to the desired torque-speed curve:
Optimal parallel field winding resistance = 225 Ohm
Optimal total back EMF = 1.365 H
Optimal ratio of parallel field winding back EMF divided by total back EMF = 0.42
*****************************

Результаты моделирования

Постройте графики крутящего момента, скорости мощности и скорости КПД в широком диапазоне скоростей вала.