Структурне дослідження моделі двигуна постійного струму в програмному забезпеченні MATLAB R2024A
Loading...
Date
2025
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро
Abstract
UKR: Досліджена структура математичної моделі двигуна постійного струму в програмному забезпеченні MATLAB v.R2024a. Особливістю є відсутність заборони наростання швидкості двигуна при значеннях електромагнітного моменту меншого за реактивний момент, що слід враховувати. Дослідження режимів роботи двигуна виконано за механічною характеристикою у динамічному режимі, яка знята за допомогою блоку XY Graph і яка охоплює усі можливі режими роботи крім динамічного гальмування. Також паралельно виконаний аналіз перехідних процесів за осцилограмами струмів, швидкості та моменту. В даній моделі враховано завдання довільної навантажувальної діаграми у часі за допомогою блоку Stair Generator. Розглянута структура моделі двигуна постійного струму може легко інтегруватися з системами керування, поєднуватися з ПІД-регуляторами, алгоритмами керування, використанням ШІМ-модуляції для керування. Для коректного моделювання необхідно мати точні параметри двигуна.
ENG: The structure of the mathematical model of a DC motor in the MATLAB v.R2024a software is studied. A feature is the absence of a ban on increasing the motor speed at values of the electromagnetic torque less than the reactive torque, which should be taken into account. The study of the motor operating modes was performed according to the mechanical characteristic in dynamic mode, which was taken using the XY Graph block and which covers all possible operating modes except dynamic braking. Also, a transient analysis was performed in parallel using the oscillograms of currents, speed and torque. This model takes into account the task of an arbitrary load diagram in time using the Stair Generator block. The considered structure of the DC motor model can be easily integrated with control systems, combined with PID controllers, control algorithms, and using PWM modulation for control. For correct modeling, it is necessary to have accurate motor parameters.
ENG: The structure of the mathematical model of a DC motor in the MATLAB v.R2024a software is studied. A feature is the absence of a ban on increasing the motor speed at values of the electromagnetic torque less than the reactive torque, which should be taken into account. The study of the motor operating modes was performed according to the mechanical characteristic in dynamic mode, which was taken using the XY Graph block and which covers all possible operating modes except dynamic braking. Also, a transient analysis was performed in parallel using the oscillograms of currents, speed and torque. This model takes into account the task of an arbitrary load diagram in time using the Stair Generator block. The considered structure of the DC motor model can be easily integrated with control systems, combined with PID controllers, control algorithms, and using PWM modulation for control. For correct modeling, it is necessary to have accurate motor parameters.
Description
В. Стьопкін: ORCID 0000-0001-5727-8343
Keywords
двигун постійного струму, режими роботи, електромагнітний момент, пусковий струм, датчик струму якоря, кероване джерело напруги, динамічна характеристика, DC motor, operating modes, electromagnetic torque, starting current, armature current sensor, controlled voltage source, dynamic characteristic, КЕЛІ
Citation
Стьопкін В. В., Трунов Д. Є. Структурне дослідження моделі двигуна постійного струму в програмному забезпеченні MATLAB R2024A. Інформаційні технології в металургії та машинобудуванні – ІТММ’2025 : тези доп. Міжнародної наук.-техн. конф. (м. Дніпро, 23-24 березня 2025 р.). Дніпро, 2025. C. 403–410. DOI: 10.34185/1991-7848.itmm.2025.01.072.