سیستم های حرکتی DC به طور گسترده ای در کاربردهای صنعتی و مصرف کننده مختلف استفاده می شوند و درک چگونگی مدل سازی و کنترل این سیستم ها برای دستیابی به عملکرد و کارایی مطلوب ضروری است.این راهنما یک مرور کلی از مفاهیم اساسی درگیر در مدل سازی و کنترل موتورهای DC را فراهم می کند.

مدل سازی سیستم های DC Motor

فرآیند مدل سازی شامل ایجاد نمایندگی های ریاضی از اجزای الکتریکی و مکانیکی موتور است.بخش الکتریکی به طور معمول توسط معادلات مدار آرماture توصیف می شود، در حالی که بخش مکانیکی مربوط به دینامیک روتور است.

معادله الکتریکی پایه:

V = L di/dt + R i + K e ⁇

در جایی که V ولتاژ اعمال شده است، L است که کسر، R مقاومت، من جریان آرماتور، K e ثابت عقب است و سرعت زاویه ای است.

معادله مکانیکی:

T = J d ⁇ /dt + B ⁇

در جایی که T گشتاور است، J لحظه ای از بی تحرکی است و B ضریب اصطکاکی در برابرcous است.

استراتژی های کنترل DC Motors

کنترل یک موتور DC شامل تنظیم سرعت یا موقعیت آن با توجه به نقاط تعیین شده مطلوب است. روشهای کنترل مشترک شامل کنترل های متناسب (PID) فعال کننده (PID) است که ولتاژ ورودی را بر اساس سیگنال های بازخورد تنظیم می کند.

پیاده سازی یک سیستم کنترل نیاز به انتخاب سنسور های مناسب و مکانیسم های بازخورد دارد.برای مثال، یک تیکومتر می تواند سرعت را اندازه گیری کند، در حالی که کد گذاران می توانند داده های موقعیت را ارائه دهند.

بررسی های عملی

هنگام طراحی سیستم های کنترل برای موتورهای DC، مهم است که عواملی مانند تغییرات بار، عدم خطوط سیستم و زمان پاسخگویی را در نظر بگیرید.

علاوه بر این، ویژگی های ایمنی مانند حفاظت بیش از حد و مدیریت حرارتی برای عملیات قابل اعتماد ضروری هستند.