Comportamiento de los motores de la serie DC

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Tengo problemas para implementar una simulación de motor de la serie DC, y creo que esto se debe al hecho de que no entiendo el comportamiento del motor en sí mismo.

Tenga en cuenta que la parte mecánica de la simulación es completamente funcional, por lo que no tengo que preocuparme por esto. Tengo un motor de la serie DC (motor constante G, resistencia interna R) que recibe un poco de voltaje V aplicado en su terminal, y una carga mecánica (Torque T, velocidad angular w) aplicada en el eje.

Esto es lo que hago actualmente:

  1. Evalúe la corriente en el circuito: eso sería \ $ I = \ dfrac {V - BackEMF} {R} \ $
  2. Obtenga el par de esa corriente: \ $ T = G \ cdot I ^ 2 \ $
  3. La simulación mecánica escupe la velocidad según este par y la carga, y computo el \ $ BackEMF = G \ cdot I \ cdot w \ $
  4. Volver a 1

El problema es llegar al estado estable: no puedo ver qué impedirá que el motor se desvíe.

De la manera que lo veo, cuando voy al estado estable, BackEmf se acerca a V - > el torque se vuelve muy pequeño ... Pero también lo hace la corriente, lo que significa que BackEmf se vuelve pequeño en el siguiente paso de simulación - > (V - BackEmf) vuelve a crecer, aumenta el par, etc.

Entonces: ¿qué realmente evita eso? ¿Es inherente a mi simulación paso a paso? ¿Cómo puedo evitar esto?

Lo que he intentado hasta ahora, sin éxito:

  • el flujo magnético en realidad no es lineal, pero debería saturarse en algún punto (¿cuándo?
  • Intenté agregar un pequeño torque de fricción para que el motor no sea "perfecto"

También tengo los mismos (relacionados, creo) problemas de inestabilidad cuando reduzco el voltaje V aplicado.

    
pregunta Gama

1 respuesta

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Si te entiendo correctamente, tienes una función \ $ I \ mapsto \ omega (I) \ $ (la simulación mecánica) y estás buscando \ $ I \ $ que resuelva \ $ I = {V - G I \ omega (I) \ over R} \ $.

Esta es una solución de estado estable, no hay dinámica del sistema involucrada, por lo que los problemas están relacionados con la técnica que está utilizando para resolver la ecuación.

No hay ninguna razón a priori para que funcione la técnica de "relajación".

Un truco que podría intentar es actualizar el $ \ $ I \ $ incremental actual, que introduce algunos 'amortiguamiento' numérico.

Puedes intentar una búsqueda binaria para encontrar el valor satisfactorio.

Podría implementar un método secante (esencialmente, estimar la pendiente por diferencias finitas).

    
respondido por el copper.hat

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