运动控制系统变量中将所有事物联系在一起的唯一变量是什么?
前段时间,我的一个朋友Phd Mathematician编写了一个软件程序,该程序对构造电动机所需的所有变量进行了优化。显而易见的是简单的物理变量,例如电动机外壳的直径和长度。在大多数应用中,电动机尺寸的问题可能是任意的,但有时您会陷入尺寸受限的应用中,例如井水泵需要安装2个″外径以适合3″ pipe.
必须根据必须传递的扭矩量来考虑轴的直径和长度或行程。尽管这些只是简单的物理约束,但由于存在静态转矩和动态转矩,因此您陷入了更为复杂的关系。在动态考虑中,存在启动和停止特性,每个特性通常都是唯一的。
时间位移曲线是所有运动控制的基础。您可以通过分析获得不错的效果。您可以参考运动,加速度和加速度的一阶和二阶导数,并定义目标电动机和放大器必须能够提供的许多边界性能问题,否则应用程序将无法正常工作。
关于时间-位移曲线的一个有趣的旁注是,您可以将完成的工作视为曲线下的面积。因此积分演算在这种情况下具有一定的价值。
我们避风港’还没有真正解决磁路问题。任何电动机中通常都有2个磁性元件。通常一个是电磁体,另一个是永磁体。因此,我们需要考虑电磁体中与设计相关的所有变量都是铁磁金属芯上的铜绕组。线径,匝数,匝数,端匝长度(从磁性的角度来看,铜的未使用部分),所施加电流的电压,电流和激励频率(假设其来自基于PWM的解决方案)。
和我们’重新开始。芯材在不同频率和温度下的磁性能。您得到图片。那种漂亮,整洁,简单的小启动马达’用来自电池的两根电线连接到汽车发动机上的信号非常复杂。
我的数学家朋友说,他的程序有23个设计变量来定义电动机。如果您必须进行权衡分析才能找到“perfect”针对特定要求进行设计。但是,除非您要制作大量的单个设计,否则实际上进行所有这些分析是太多的工作。
那么,有没有统一场论将所有这些东西整合在一起?时间!统一所有电机考虑因素的一件事是时间。通过从这种角度看待系统,有时可以在原本非常复杂的系统中进行一些简化。我们’在下一部分中将对此进行更详细的介绍。
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