मॉडल उन्मुख डिजाइन। ब्रशलेस डीसी मोटर

मॉडल-उन्मुख डिजाइन पर पिछले लेख में , यह दिखाया गया था कि सभी तकनीक समान रूप से उपयोगी नहीं हैं। और यह बताता है कि इसे सही कैसे किया जाए, ताकि यह कष्टदायी रूप से दर्दनाक न हो। लेकिन लेख के अंत में, इस सवाल का जवाब दिया गया, उत्तेजक के रूप में शेरोन स्टोन ने जांचकर्ताओं से सवाल किया: मॉडल-उन्मुख डिजाइन निश्चित रूप से अच्छा है, लेकिन यह कैसे साबित करें कि मॉडल ऑब्जेक्ट से मेल खाता है? आपके पास क्या सबूत है?


इस प्रश्न का एक सामान्य उत्तर अभी भी तैयार किया जा रहा है, लेकिन मैं आपको अभी किसी विशेष के बारे में वास्तविक और ताजा उदाहरण दे सकता हूं। यह मेरे हाथों में यहां आया, जैसा कि हमेशा दुर्घटना में होता है, इलेक्ट्रिक ड्राइव पर हमारे देश के प्रमुख विशेषज्ञ से पाठ, कलचिव यूरी निकोलाइविच, एक इलेक्ट्रिक ड्राइव में पुस्तक मॉडलिंग के लेखक । समझने के निर्देश। प्रकाशित करने के लिए अपनी तरह की अनुमति के साथ। यह पाठ अभी भी विशेष प्रकाशनों में प्रकाशन के लिए तैयार किया जा रहा है, लेकिन हबीर के पाठक इसे पहले देखेंगे।

आगे कट के नीचे
कलचेव यू। एन।, लांत्सेव वी। यू।, ओकुलोव ई.वी.
ब्रशलेस डीसी मोटर
(Aeroelectromash JSC पर मॉडलिंग और कोड पीढ़ी को लागू करने का अभ्यास)

हुर्रे, कामरेड !!! यह हुआ !!!
अंत में, हमने घरेलू ड्राइव उद्योग में विकसित होने वाले प्रगतिशील रुझानों का फल देखा।

लेख सिमुलेशन और कोड पीढ़ी का उपयोग करके एक इलेक्ट्रिक ड्राइव को डिजाइन करने की तकनीक पर चर्चा करता है। (सही मॉडल उन्मुख डिजाइन )

मॉडलिंग के लिए, हमारे ड्राइवरों के लिए यह कोई नया मुद्दा नहीं है। लेकिन कुछ लोगों ने अपने मॉडल से और एक वैश्विक स्तर पर ड्राइव कंट्रोलर प्रोग्राम के स्वचालित कोड जनरेशन की कोशिश की है। ...

हम यह दावा करने की हिम्मत करते हैं कि यह उपयोगी प्रवृत्ति (किसी अन्य कार्यक्रम द्वारा एक कार्यक्रम का स्वचालित लेखन) भविष्य के डिजिटल दुनिया में सक्रिय रूप से विकसित होगी ...। जो पहले शुरू होगा वही जीतेगा।

हम एक आरक्षण बनाना चाहते हैं जो कोड जनरेशन, हमारी राय में, प्रोग्रामर को रद्द नहीं करता है और न ही प्रतिस्थापित करता है, बल्कि केवल उसकी मदद करता है। इस मामले में, निश्चित रूप से, हम मानते हैं कि उत्पन्न कार्यक्रम का SI कोड इसके लिए खुला होना चाहिए।

तो हम करते हैं, स्वचालित कोड पीढ़ी का परिणाम सी कोड है, देखने और विश्लेषण के लिए खुला है।

हमारे मामले में, नियंत्रण वस्तु एक निश्चित इलेक्ट्रिक ड्राइव थी जिसमें एक ब्रशलेस डीसी मोटर (BDT) होता है, जिसका शाफ्ट गियरबॉक्स से जुड़ा होता है, जो रोटेशन को रॉड की ट्रांसलेशनल गति में बदल देता है।

इलेक्ट्रिक ड्राइव का कार्य काफी मानक है - रॉड के शाफ्ट की स्थिति के लिए, अधिमानतः तेज और अधिक सटीक ... अक्सर इन ड्राइवों का उपयोग मानव रहित हवाई वाहनों के पतवार को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

डिवाइस कंट्रोल यूनिट को 1986 के cont1cont माइक्रोकंट्रोलर (PKK मिलैंडर JSC) के आधार पर एयरोइलेक्ट्रोमैश JSC के इलेक्ट्रिक ड्राइव विभाग में डिजाइन और निर्मित किया गया था। व्यावहारिक समस्याओं में इसके आगे के उपयोग के लिए एल्गोरिदम और एक नियंत्रक नियंत्रण कार्यक्रम बनाना आवश्यक था।

यह कार्य 3V-सेवा कंपनी के विशेषज्ञों और Aeroelectromash JSC के इलेक्ट्रिक ड्राइव विभाग के कर्मचारियों द्वारा संयुक्त रूप से किया गया था।

हमारी टीम ने जो पहला कार्य किया, वह नियंत्रण वस्तु की पहचान थी। इसके लिए, इंजन विशेषताओं के कुछ माप किए गए थे, जो काफी विशिष्ट थे।

उदाहरण के लिए, मापा मोटर ईएमएफ में बहुत विचित्र आकार था, चित्र 1 में दिखाया गया है। <br

चित्रा 1. मापा मोटर ईएमएफ।

यदि पाठक सिमुलिंक कार्यक्रम से परिचित है, तो वह जानता है कि वहाँ, स्थिरांक और मैग्नेट के साथ मोटर के मॉडल में, एक साइनसोइडल या ट्रेपेज़ॉइडल ईएमएफ का विकल्प है।

अच्छा, और गरीब किसान कहां जाएं? कहाँ है यहाँ साइन, और कहाँ है ट्रेपोज़ॉइड? (सही मॉडलिंग उपकरण खुले होने चाहिए!)। SimInTech वातावरण में, इस तरह के इंजन खामियों को भी ध्यान में रखा जा सकता है। हमने अंजीर में दिखाए गए EMF फॉर्म को 2 में सेट किया है

चित्रा 2. इंजन EMF SimInTech में बनाया गया है

अंजीर 1 और अंजीर 2 में दो अंतर खोजें। हमें एक चीज मिली - रंग।

स्टेटर चुंबकीय सर्किट की ज्यामिति और रोटर मैग्नेट के खांचे के बेवेलिंग की अनुपस्थिति के कारण इंजन की अगली विशेषता उसके महत्वपूर्ण दाँत के पल निकले। पल को प्रयोगात्मक रूप से मापा गया और मॉडल में पेश किया गया। दांत के पल का ग्राफ चित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्रा 3. शूल पल।

इसके अलावा, इंजन मॉडल में चुंबकीयकरण के नुकसान को ध्यान में रखा गया था, जो सिमुलेशन कार्यक्रमों के अन्य डेवलपर्स से गणितीय मॉडल में अनुपस्थित है।

इसके अलावा, परीक्षण मोड में सिमुलेशन परिणामों के साथ इलेक्ट्रिक ड्राइव के संचालन की तुलना की गई थी। नीचे अंजीर में। आंकड़े 4 और 5 एक निष्क्रिय परीक्षण (लोड के बिना अधिकतम आवृत्ति) के परिणाम दिखाते हैं।


चित्रा 4. सुस्ती। असली इंजन।

चित्रा 5. चरण वर्तमान निष्क्रिय। सिमुलेशन परिणाम।

निष्कर्ष:
असली और मॉडल के संयोग के ऑसिलगोग्राम। नेत्रहीन, अंतर दिखाई नहीं देता है।

एक सफल निष्क्रिय परीक्षण के बाद, गियरबॉक्स संलग्न के साथ एक इंजन पर एक गतिशील प्रभाव परीक्षण किया गया था। इस प्रयोग में, 30 हर्ट्ज की आवृत्ति पर एक रिवर्स वोल्टेज के साथ मोटर वाइंडिंग पर एक निरंतर वोल्टेज लागू किया गया था। इस मामले में, आउटपुट लिंक एक ही आवृत्ति के साथ दोलन करता है। चित्र 6 इस प्रयोग के परिणाम दिखाता है:

चित्रा 6. लोड के तहत वास्तविक इंजन

(संकेतों को हस्तक्षेप के साथ गोली मार दी गई थी। उच्च आवृत्ति वाले घबराहट और धब्बा स्थिति और वर्तमान सेंसर के संकेतों में हस्तक्षेप है)।

प्राप्त डेटा की तुलना एक समान मोड में काम करने वाले ड्राइव मॉडल के साथ की गई (चित्र 7)।

चित्रा 7. लोड के तहत मॉडल

निष्कर्ष:

• वास्तविकता में और मॉडल पर रॉड की चाल पूरी तरह से मेल खाती है
• माप की त्रुटि की सटीकता के साथ वास्तविक मोटर चालू और मॉडल के शिखर मान मेल खाते हैं।

SimInTech कार्यक्रम के मानक पुस्तकालय तत्वों पर निर्मित विद्युत ड्राइव के शक्ति और यांत्रिक भागों के सत्यापित मॉडल का प्रकार चित्र 8 में दिखाया गया है।

चित्रा 8. यांत्रिक भाग सहित एक इलेक्ट्रिक ड्राइव के एक जटिल मॉडल की योजना।

इसमें मॉडल शामिल हैं:

• पावर इन्वर्टर
• रोटर स्थिति सेंसर (डीपीआर) के साथ मोटर
• यांत्रिक संचरण
• वर्तमान सेंसर
• nagruzhatelya

यह सुनिश्चित करने के बाद कि मॉडल का व्यवहार वास्तविक उत्पाद के व्यवहार से मेल खाता है, सिमुलेशन परिणामों के अनुसार, आप नियंत्रण प्रणाली (सीएस) की आवश्यक संरचना का चयन कर सकते हैं और तकनीकी कार्य में सूचीबद्ध विभिन्न इनपुट प्रकारों के लिए इसे कॉन्फ़िगर कर सकते हैं।

हमारे मामले में, दोहरे परिणाम एक दोहरे सर्किट स्थिति नियंत्रण प्रणाली द्वारा गति में युग्मन के साथ दिखाए गए थे। इस संरचना का एक मॉडल दृश्य चित्र 9 में दिखाया गया है।

चित्र 9. ड्राइव नियंत्रण कार्यक्रम की डिजाइन योजना।

कोड पीढ़ी के आगे उपयोग के साथ, नियंत्रण प्रणाली एल्गोरिदम के मैनुअल कोडिंग की कोई आवश्यकता नहीं है - केइल uVision के विकास के माहौल में एक तैयार परियोजना स्वचालित रूप से बनाई गई है। कार्यक्रम की द्विआधारी छवि को इकट्ठा करने के बाद, इसका हमारे प्रोसेसर (1986BE1T) में अनुवाद किया जा सकता है।

ध्यान दें कि सिमुलेशन मोड में "प्रमुख विकल्प", "परिधीय प्रारंभिककरण", "एडीसी", "एसएसपी 2 एडीसी" मॉडल इसी गणितीय मॉडल को लागू करते हैं, और कोड पीढ़ी के दौरान, वे प्रोसेसर के बाह्य उपकरणों के साथ काम करने के लिए पुस्तकालयों से बदल दिए जाते हैं।

नियंत्रण प्रणाली की संरचना और इसकी सेटिंग्स को चुनने के बाद, हमें निम्न करना था:

• कार्यक्रम के स्वचालित कोड पीढ़ी ले
• नियंत्रक को प्राप्त कार्यक्रम लिखें
• महान परिणामों पर कब्जा

चित्र 10 के अनुसार, आप मॉडल के संचालन और वास्तविक ड्राइव की तुलना कर सकते हैं। एक स्थिति संदर्भ के रूप में, 3 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ एक साइनसॉइड और 3 मिमी के आयाम का उपयोग किया गया था।

नियंत्रक से डेटा प्राप्त करने के लिए, इसके कार्यक्रम में एक विशेष भाग प्रदान किया गया था जो एक सीरियल इंटरफ़ेस के माध्यम से आंतरिक संकेतों को पढ़ना प्रदान करता था। ड्राइव चलाते समय उपयोगकर्ता, SimInTech विंडो में फर्मवेयर के परिणाम देखता है।

चित्र 10. मॉडल और वास्तविक ड्राइव की तुलना।

खैर, यहाँ भी रंग वही है ...।
हुर्रे, कामरेड !!! यह हुआ !!!

हर कोई जो इलेक्ट्रिक ड्राइव के विषय में रुचि रखता है, वह फ्री बुक Kalachev Yu.N. को इलेक्ट्रिक ड्राइव में डाउनलोड करने की सलाह देता है।