Academic Journal
MATHEMATICAL MODELING AND ANALYSIS OF DYNAMIC CHARACTERISTICS OF A BRUSHLESS MOTOR IN AUTOMATED CONTROL SYSTEMS
| Title: | MATHEMATICAL MODELING AND ANALYSIS OF DYNAMIC CHARACTERISTICS OF A BRUSHLESS MOTOR IN AUTOMATED CONTROL SYSTEMS |
|---|---|
| Source: | POWER ENGINEERING: economics, technique, ecology; No. 4 (2024): 78 Науковий журнал «Енергетика: економіка, технології, екологія»; № 4 (2024): 78 |
| Publisher Information: | NATIONAL TECHNICAL UNIVERSITY OF UKRAINE “IGOR SIKORSKY KYIV POLYTECHNIC INSTITUTE”, 2024. |
| Publication Year: | 2024 |
| Subject Terms: | вентильний двигун, математичне моделювання, автоматичне керування, передатна функція, динамічні режими, комп'ютерне моделювання, MATLAB, SIMULINK, промисловий електропривод, brushless motor, mathematical modeling, automatic control, transfer function, dynamic modes, computer simulation, MATLAB, SIMULINK, industrial electric drive |
| Description: | The article provides a detailed analysis of brushless motors (BM) within the context of automated control, focusing on dynamic modes and mathematical modeling of the electric drive. It addresses the dynamic characteristics, transfer function development, and specific operational aspects of BM in systems with regulated rotational speed. The article presents experimental data and computer simulation results that validate the effectiveness of the selected models. Experimental studies conducted on a laboratory model confirm the accuracy of the developed mathematical model, particularly demonstrating the feasibility of approximating the motor's transfer function in a linear form to simplify control system analysis and tuning. Computer simulations are conducted in MATLAB using SIMULINK, which enables precise and illustrative visualization of transient processes in the BM. The article also introduces a subordinate control principle within a closed-loop control system, which ensures control stability and accuracy by dividing into speed and current loops. The simulation results demonstrate the potential of utilizing the developed models for further research and the design of efficient and reliable control systems for brushless motors in industrial settings. The proposed modeling approach paves the way for the creation of energy-efficient electric drives with high-precision control. Стаття містить детальний аналіз вентильних двигунів (ВД) в контексті автоматизованого управління, розглядаються динамічні режими та математичне моделювання електроприводу. Вона охоплює питання динамічних характеристик, побудови передаточних функцій, а також особливостей роботи ВД у системах з керованою швидкістю обертання. У статті подано експериментальні дані та результати комп'ютерного моделювання, які підтверджують ефективність вибраних моделей. Експериментальні дослідження, проведені на лабораторному макеті, підтверджують точність розробленої математичної моделі, зокрема можливість апроксимації передатної функції двигуна в лінійному вигляді для спрощення аналізу та налаштування системи керування. Комп'ютерне моделювання діє в середовищі MATLAB з використанням SIMULINK, що дозволяє з високою точністю та наочністю візуалізувати перехідні процеси у ВД. Представлено також принцип підлеглого регулювання у замкнутій системі керування, який забезпечує стабільність і точність керування шляхом розділення на контури швидкості та струму. Результати моделювання демонструють можливість використання отриманих моделей для подальших досліджень та розробки ефективних і надійних систем керування вентильними двигунами в промислових умовах. Запропонований підхід до моделювання відкриває перспективи для створення енергоефективних електроприводів з високою точністю регулювання. |
| Document Type: | Article |
| File Description: | application/pdf |
| Language: | Ukrainian |
| ISSN: | 1813-5420 2308-7382 |
| Access URL: | https://energy.kpi.ua/article/view/315589 |
| Accession Number: | edsair.scientific.p..a6f3d3647f90f2996b52a81fdf7f92b5 |
| Database: | OpenAIRE |
| ISSN: | 18135420 23087382 |
|---|