Параметризация крутящего момента мотора
Этот пример показывает, как данные производителя для крутящего момента как функции тока и угла могут использоваться для моделирования крутящего момента. Таблица данных показывает линейные характеристики для углов ротора между 20 и 70 степенями и для токов, где насыщение не происходит. Данные в этой области значений используются, чтобы параметризовать упрощенную модель крутящего момента двигателя. Используя MATLAB ®, чтобы обработать точки данных, извлеченные из таблицы данных, мы можем преобразовать данные производителя в параметры двигателя, которые часто получаются из программного обеспечения конечных элементов.
Модели электродвигателя показывают аналогичные результаты при тестировании в условиях, когда таблица данных показывает линейное поведение. При тестировании во всей области значений поведение отклоняется, как указано в таблице данных.
Модель
Упрощенная подсистема привода вращения
Получение данных о двигателе из таблицы данных
На графике ниже показаны повторно дискретизированные данные, полученные из таблицы данных электродвигателя. Он показывает крутящий момент, созданный при разных углах ротора на разных уровнях тока. Для некоторых условий (таких как 2 усилитель, 20 ° C до 70 ° C) крутящий момент является постоянным, но на других уровнях он сильно нелинейен.
Чтобы параметризовать нашу модель электродвигателя, нам нужно получить частную производную потока относительно угла. Этот скрипт оценивает dPhi/dx от крутящего момента. Во-первых, мы зеркально отображаем таблицу данных, чтобы получить данные для отрицательных токов и построить его как поверхность.
Затем мы используем MATLAB, чтобы аппроксимировать полиномиальные кривые к поверхности вдоль линий постоянного угла.
Наконец, мы используем MATLAB, чтобы получить производную полинома вдоль этих кривых. Извлечение интерполяционной таблицы из этой поверхности приводит к параметрам, которые нам нужны для нашей модели электродвигателя.
Результаты симуляции из Simscape Logging
Ниже график показан поведение КЭМ-параметризованного привода вращения и упрощенной модели, созданной из элементов библиотеки Simscape™. Этот тест был выполнен в области значений перемещений, где конечноэлементные данные линейны, поэтому результаты аналогичны.
Выполнение теста в более широкой области значений в области значений перемещений, где конечноэлементные данные нелинейны, показывает эффект нашей параметризации, когда два двигателя ведут себя очень по-разному.
