Как может быть построена и параметризована системная модель бесщеточного двигателя постоянного тока (то есть серводвигателя) на основе информации таблицы данных. Двигатель и драйвер моделируются как одна маскированная подсистема. При просмотре модели в Simulink ® выберите блок Motor and driver, и введите Ctrl + U, чтобы заглянуть под маску и увидеть структуру модели.

Структура каскадного регулирования скорости для двигателя постоянного тока. Для питания двигателя постоянного тока используется управляемый ШИМ четырехквадрантный Chopper. Подсистема управления включает внешний контур регулировки скорости, внутренний контур управления током и генерацию ШИМ. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. На t = 1,5 секунде крутящий момент нагрузки увеличивается. При t = 2,5 секунд задающей скорости изменяется с 1000 об/мин до 2000 об/мин.

Структура управления скоростью задержки вывода для двигателя постоянного тока. Для питания двигателя постоянного тока используется управляемый ШИМ четырехквадрантный Chopper. Подсистема Control включает контроллер задержки вывода, постоянный коэффициент усиления и генерацию ШИМ. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. На t = 1,5 секунде крутящий момент нагрузки увеличивается. При t = 2,5 секунд задающей скорости изменяется с 1000 об/мин до 2000 об/мин.

Структура управления скоростью RST для двигателя постоянного тока. Для питания двигателя постоянного тока используется управляемый ШИМ четырехквадрантный Chopper. Подсистема Control включает контроллер RST с горизонтом управления 30 и генерацию PWM. Датчик измеряет скорость ротора с задержкой 5 мс. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. На t = 1,5 секунде крутящий момент нагрузки увеличивается. При t = 2,5 секунд задающей скорости изменяется с 1000 об/мин до 2000 об/мин.

Структура управления скоростью Smith Predictor для двигателя постоянного тока. Для питания двигателя постоянного тока используется управляемый ШИМ четырехквадрантный Chopper. Подсистема управления включает контроллер предиктора Смита и генерацию ШИМ. Датчик измеряет скорость ротора с задержкой 5 мс. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. На t = 1,5 секунде крутящий момент нагрузки увеличивается. При t = 2,5 секунд задающей скорости изменяется с 1000 об/мин до 2000 об/мин.

Структура управления скоростью с обратной связью для двигателя постоянного тока. Для питания двигателя постоянного тока используется управляемый ШИМ четырехквадрантный Chopper. Подсистема управления включает цикл управления с обратной связью состояний и генерацию ШИМ. Вектор состояния включает скорость ротора, которая измеряется, и ток двигателя постоянного тока, который оценивается с помощью наблюдателя. И наблюдатель, и контроллер обратной связи состояния синтезируются путем размещения полюса с помощью модели пространства состояний системы. Общее время симуляции (t) составляет 4 секунды. На t = 1,5 секунде крутящий момент нагрузки увеличивается. При t = 2,5 секунд задающей скорости изменяется с 1000 об/мин до 2000 об/мин.

Гибридный привод, состоящий из двигателя постоянного тока и свинцового винта последовательно с пьезоэлектрическим стеком. Комбинация двигателя постоянного тока и свинцового винта поддерживает большие смещения (десятки миллиметров), но динамически медленна при отслеживании эталонного x_ref потребности. И наоборот, пьезоэлектрический стек поддерживает только максимальное перемещение + -0,1 мм, но имеет очень быструю динамическую характеристику. Объединение двух технологий привода создает большой штрих с высокоточным позиционированием.

Как разработать модель неконтролируемого линейного привода с помощью значений параметров таблицы данных. Привод состоит из двигателя постоянного тока, приводящего в действие червячную передачу 6,25: 1, которая в свою очередь управляет ходовым винтом 3 мм для создания линейного движения. Данные производителя для привода определяют линейную скорость без нагрузки (26 мм/с), номинальную нагрузку (1000 Н), линейную скорость с номинальной нагрузкой (19 мм/с) и максимальный ток (5 А). Максимальная статическая сила 4000N, и номинальное напряжение составляет 24V постоянного тока.

Подробная модель реализации управляемого линейного привода. Привод состоит из двигателя постоянного тока, приводящего в действие червячную передачу, которая в свою очередь управляет ходовым винтом для осуществления линейного движения. Модель включает эффекты квантования датчика Холла-эффекта и реализацию управления в аналоговой электронике. В этой модели существует несколько подсистем вариантов, которые имеют модели на меняющихся уровнях точности.

Сравнение характеристик крутящего момента и скорости для пяти различных типов двигателей. Чтобы выбрать тип двигателя, щелкните правой кнопкой по блоку Electric Motor, выберите вариант- > Override using, а затем желаемый двигатель. Все двигатели имеют одинаковые размеры по механической степени.

Как использовать блоки Controlled PWM Voltage и H-Bridge для управления двигателем. Блок DC Motor использует параметры таблицы данных производителя, которые определяют двигатель как 10W механической степени с 2500 об/мин и скоростью отсутствия нагрузки с 4000 об/мин при запуске от 12V источника постоянного тока. Следовательно, если ссылка напряжения ШИМ установлена на его максимальное значение + 5 В, то двигатель должен вращаться со скоростью 4000 об/мин. Если он установлен на + 2.5В, то он должен работать примерно с 2000 об/мин. Параметр модели устанавливается в Усредненное для блоков Controlled PWM Voltage и H-Bridge, что приводит к быстрой симуляции. Чтобы подтвердить среднее поведение, измените параметр Simulation mode на PWM в обоих блоках.

Шаговый Двигатель, симулирующий в режимах симуляции Шаговый и Усредненный. Назначение режима Averaged - более быстрая симуляция для любых нагрузок, которые не вызывают скольжения. Чтобы избежать неправильной интерпретации результатов, шаговый двигатель имеет приблизительное обнаружение скольжения, которое может быть установлено, чтобы сгенерировать предупреждение или ошибку.

Как использовать блоки Stepper Motor Driver и Stepper Motor вместе, чтобы реализовать управляемый шаговый двигатель с постоянными магнитами. Модель предусматривает две опции контроллера: один для управления положением и один для управления скоростью. Чтобы изменить тип контроллера, щелкните правой кнопкой мыши по блоку Controller, выберите вариант- > Override using- > и выберите Position или Speed.

Однополярный шаговый двигатель, симулирующий в режимах симуляции Шагового и Среднего. Назначение режима Averaged - более быстрая симуляция для любых нагрузок, которые не вызывают скольжения. Чтобы избежать неправильной интерпретации результатов, шаговый двигатель имеет приблизительное обнаружение скольжения, которое может быть установлено, чтобы сгенерировать предупреждение или ошибку.

Как использовать однополярный драйвер шагового двигателя и однополярный шаговый двигатель вместе, чтобы реализовать управляемый шаговый двигатель с постоянными магнитами. Модель предусматривает две опции контроллера: один для управления положением и один для управления скоростью. Чтобы изменить тип контроллера, щелкните правой кнопкой мыши по блоку Controller, выберите вариант- > Override using- > и выберите Position или Speed.