В этом примере показано, как данные изготовителя для крутящего момента как функции тока и угла могут использоваться для моделирования крутящего момента двигателя. В таблице приведены линейные характеристики углов роторов от 20 до 70 градусов и токов, при которых насыщение не происходит. Данные в этом диапазоне используются для параметризации упрощенной модели двигателя с крутящим моментом. Используя MATLAB ® для обработки точек данных, извлеченных из таблицы данных, мы можем преобразовать данные производителя в параметры двигателя, которые часто получаются из программного обеспечения конечных элементов.
Модели двигателей показывают аналогичные результаты при тестировании в условиях, когда таблица показывает линейное поведение. При тестировании по всему диапазону поведение отклоняется, как указано в таблице.
На графике ниже показаны повторно отобранные данные, полученные из спецификации двигателя. Он показывает крутящий момент, создаваемый под разными углами ротора при различных уровнях тока. Для некоторых условий (таких как 2 ампер, 20 град до 70 град) крутящий момент является постоянным, но на других уровнях он является в высшей степени нелинейным.
Для параметризации модели двигателя необходимо получить частную производную потока относительно угла. Этот сценарий оценивает dPhi/dx по крутящему моменту. Во-первых, мы зеркалируем таблицу данных, чтобы получить данные для отрицательных токов и построить ее график как поверхность.
Затем мы используем MATLAB для подгонки полиномиальных кривых к поверхности вдоль линий постоянного угла.
Наконец, мы используем MATLAB для получения производной многочлена вдоль этих кривых. Извлечение таблицы подстановки из этой поверхности дает параметры, необходимые для модели двигателя.
На графике ниже показано поведение КЭМ-параметризованного поворотного привода и упрощенной модели, построенной из элементов библиотеки Simscape™ Foundation Library. Этот тест был выполнен в диапазоне перемещения, где конечноэлементные данные являются линейными, поэтому результаты аналогичны.
Выполнение теста в более широком диапазоне в диапазоне перемещения, где конечноэлементные данные нелинейны, показывает эффект нашей параметризации, поскольку два двигателя ведут себя очень по-разному.
