2323411289

4 Ćwiczenie 3    f01 _PROgram rozwojowy

„Modelowanie układu wykonawczego    politechniki warszawskiej

w środowisku MATLAB / SIMULINK”

oraz sygnałów sprzężenia zwrotnego, co zilustrowano na schemacie blokowym (rys. 3.3). Praktyka pokazuje, że łączenie modeli poszczególnych podzespołów realizowane jest na ogół dopiero na poziomie oprogramowania symulacyjnego. Budowanie modeli tą metodą nosi także nazwę modelowania strukturalnego [13]. Zaproponowano [14], aby podczas opracowywania symulacyjnych modeli układów wykonawczych z napędem elektrycznym posługiwać się schematem, który w postaci graficznej przedstawiono na rys. 3.4.

UKŁAD

NAPĘDOWY

Moc elektryczna

Rys. 3.3. Schemat blokowy układu wykonawczego z elektrycznym układem napędowym

Punktem wyjścia do budowy modelu jest model ruchu obrotowego lub liniowego w zależności od rodzaju ruchu realizowanego przez zastosowany siłownik elektryczny. W dalszym ciągu ograniczono się do układów napędowych o ruchu obrotowym, którego model matematyczny ma postać klasycznego równania równowagi momentów [14]

Ós ⁺Jred) _dt^^{S +K}D~“j“- ⁺ (^MF ^+MFred)^sgⁿ|-^J ^+Mred = ^Me .(³->)

gdzie: Ji - masowy moment bezwładności obciążenia zredukowany do wałka silnika, J_m -moment bezwładności wirnika, Kd. - współczynnik oporów lepkościowych, Me - moment elektromagnetyczny silnika, M_F - moment tarcia suchego w silniku, M_Fred - tarciowy moment obciążenia zredukowany do wałka silnika, M_reci - czynny moment obciążenia zredukowane do wałka silnika, tp_s - kąt obrotu wirnika silnika. Powyższe równanie służy przede wszystkim do analizy układów pozycjonujących, ponieważ w jawnej postaci występuje tu kąt obrotu wirnika. Gdy rozpatrujemy układ o pracy ciągłej, można przekształcić je do bardziej dogodnej postaci z prędkością kątową jako zmienną

Ós ^+Jred)-₍J_t^1+KD®s ⁺(^MF + ^MFred )^sSⁿ{®s }+^Mred = ^Me •    <³-²>

gdzie co_s oznacza prędkość kątową wirnika silnika.

Budowa pozostałych fragmentów modelu polega na podstawieniu do tego równania wszystkich składników istotnych ze względu na cel badań. Są to:

-    moment elektromagnetyczny silnika,

-    zredukowane obciążenie inercyjne,

-    zredukowane momenty tarcia,

-    zredukowane momenty czynne.

UNIA EUROPEJSKA

EUROPEJSKI FUNDUSZ SPOŁECZNY

a KAPITAŁ LU DZKI    Symulacja w projektowaniu

narodowa sinAifcciA spójności    urządzeń mechatronicznych