МОДЕЛЬ КРОКОВОГО ДВИГУНА ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО ПОЗИЦІЮВАННЯ В ECAD
Мета роботи. Розробка динамічної макромоделі крокового двигуна (КД) для задач дослідження систем позиціювання та інших робототехнічних мехатронних систем в програмах автоматизованого проектування для електроніки (ЕCAD), яка відповідає критеріям економічності та надійності. Методи дослідження. Моделі...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Zaporozhye National Technical University
2017-07-01
|
| Series: | Elektrotehnìka ta Elektroenergetika |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://ee.zntu.edu.ua/article/view/107114 |
| _version_ | 1818570286073643008 |
|---|---|
| author | O. V. Vasylenko I. L. Zhavzharov |
| author_facet | O. V. Vasylenko I. L. Zhavzharov |
| author_sort | O. V. Vasylenko |
| collection | DOAJ |
| description | Мета роботи. Розробка динамічної макромоделі крокового двигуна (КД) для задач дослідження систем позиціювання та інших робототехнічних мехатронних систем в програмах автоматизованого проектування для електроніки (ЕCAD), яка відповідає критеріям економічності та надійності. Методи дослідження. Моделінг КД здійснено на базі поведінкових елементів з бібліотеки ЕCAD, модель системи позиціювання отримано в термінах теорії автоматичного управління у вигляді сполучення ланок, передаточні функції для яких отримані як функції часу. Для ефективного моделювання (симуляції) подібних САУ на основі акаузального по суті математичного апарату ЕCAD, моделям надано ознаки каузальності за допомогою залежних джерел, керованих напругою. Об’єктом дослідження є процес моделювання автоматизованих систем із КД в якості актуаторів в середовищі ЕCAD, предметом дослідження є моделі КД. Отримані результати. На основі аналізу областей адекватності та математичного апарату існуючих моделей КД, сформовані критерії для розробки економічної моделі, придатної для адекватного макромоделювання САУ із КД в середовищі ЕCAD. Розроблено мінімальну модель КД, яку досліджено для встановленого режиму в навантаженому стані. В ході апробації та верифікації шляхом моделювання підсистеми позиціювання автоматизованої системи визначення поверхневого потенціалу, встановлено, що модель забезпечує високу швидкість та алгоритмічну надійність симуляції при високій точності результатів аналізу динамічних характеристик. Макромодель інстальовано в бібліотеку програми Micro Cap 11. Наукова новизна. Нова макромодель КД, яка відповідає критеріям адекватності, надійності та економічності, синтезована на основі нового підходу у моделінгу об’єктів на макрорівні, який поєднує принципи побудови структур та ланок САУ згідно теорії автоматичного управління (ТАУ) із можливостями поведінкового моделювання в середовищі програм автоматизованого проектування в електроніці (ЕCAD). Передаточні функції для таких моделей будуються як функції часу, без переходу в комплексну площину, що дозволяє розширити область їхньої адекватності, порівняно із класичними моделями. Такі макромоделі дозволяють досліджувати динамічні режими в автоматизованих системах позиціювання. Практична цінність. Макромодель КД розширює математичне забезпечення ЕCAD, знижує імовірність появи алгоритмічних збоїв та прискорює моделювання САУ в ЕCAD. Використаний при її синтезі підхід дозволяє будувати аналогічні моделі для іншого програмного забезпечення (CAS, CAE) |
| first_indexed | 2024-12-14T06:58:39Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-4b0dd0859977493a89e47e0015fbdf83 |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 1607-6761 2521-6244 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-12-14T06:58:39Z |
| publishDate | 2017-07-01 |
| publisher | Zaporozhye National Technical University |
| record_format | Article |
| series | Elektrotehnìka ta Elektroenergetika |
| spelling | doaj.art-4b0dd0859977493a89e47e0015fbdf832022-12-21T23:12:33ZengZaporozhye National Technical UniversityElektrotehnìka ta Elektroenergetika1607-67612521-62442017-07-0101313810.15588/1607-6761-2017-1-5107114МОДЕЛЬ КРОКОВОГО ДВИГУНА ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО ПОЗИЦІЮВАННЯ В ECADO. V. Vasylenko0I. L. Zhavzharov1Zaporizhzhya National Technical UniversityZaporizhzhya National Technical UniversityМета роботи. Розробка динамічної макромоделі крокового двигуна (КД) для задач дослідження систем позиціювання та інших робототехнічних мехатронних систем в програмах автоматизованого проектування для електроніки (ЕCAD), яка відповідає критеріям економічності та надійності. Методи дослідження. Моделінг КД здійснено на базі поведінкових елементів з бібліотеки ЕCAD, модель системи позиціювання отримано в термінах теорії автоматичного управління у вигляді сполучення ланок, передаточні функції для яких отримані як функції часу. Для ефективного моделювання (симуляції) подібних САУ на основі акаузального по суті математичного апарату ЕCAD, моделям надано ознаки каузальності за допомогою залежних джерел, керованих напругою. Об’єктом дослідження є процес моделювання автоматизованих систем із КД в якості актуаторів в середовищі ЕCAD, предметом дослідження є моделі КД. Отримані результати. На основі аналізу областей адекватності та математичного апарату існуючих моделей КД, сформовані критерії для розробки економічної моделі, придатної для адекватного макромоделювання САУ із КД в середовищі ЕCAD. Розроблено мінімальну модель КД, яку досліджено для встановленого режиму в навантаженому стані. В ході апробації та верифікації шляхом моделювання підсистеми позиціювання автоматизованої системи визначення поверхневого потенціалу, встановлено, що модель забезпечує високу швидкість та алгоритмічну надійність симуляції при високій точності результатів аналізу динамічних характеристик. Макромодель інстальовано в бібліотеку програми Micro Cap 11. Наукова новизна. Нова макромодель КД, яка відповідає критеріям адекватності, надійності та економічності, синтезована на основі нового підходу у моделінгу об’єктів на макрорівні, який поєднує принципи побудови структур та ланок САУ згідно теорії автоматичного управління (ТАУ) із можливостями поведінкового моделювання в середовищі програм автоматизованого проектування в електроніці (ЕCAD). Передаточні функції для таких моделей будуються як функції часу, без переходу в комплексну площину, що дозволяє розширити область їхньої адекватності, порівняно із класичними моделями. Такі макромоделі дозволяють досліджувати динамічні режими в автоматизованих системах позиціювання. Практична цінність. Макромодель КД розширює математичне забезпечення ЕCAD, знижує імовірність появи алгоритмічних збоїв та прискорює моделювання САУ в ЕCAD. Використаний при її синтезі підхід дозволяє будувати аналогічні моделі для іншого програмного забезпечення (CAS, CAE)http://ee.zntu.edu.ua/article/view/107114stepper motorACSpositioning systemsabstraction levelECADbehavioral elementsmacromodel |
| spellingShingle | O. V. Vasylenko I. L. Zhavzharov МОДЕЛЬ КРОКОВОГО ДВИГУНА ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО ПОЗИЦІЮВАННЯ В ECAD Elektrotehnìka ta Elektroenergetika stepper motor ACS positioning systems abstraction level ECAD behavioral elements macromodel |
| title | МОДЕЛЬ КРОКОВОГО ДВИГУНА ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО ПОЗИЦІЮВАННЯ В ECAD |
| title_full | МОДЕЛЬ КРОКОВОГО ДВИГУНА ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО ПОЗИЦІЮВАННЯ В ECAD |
| title_fullStr | МОДЕЛЬ КРОКОВОГО ДВИГУНА ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО ПОЗИЦІЮВАННЯ В ECAD |
| title_full_unstemmed | МОДЕЛЬ КРОКОВОГО ДВИГУНА ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО ПОЗИЦІЮВАННЯ В ECAD |
| title_short | МОДЕЛЬ КРОКОВОГО ДВИГУНА ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧНОГО ПОЗИЦІЮВАННЯ В ECAD |
| title_sort | модель крокового двигуна для дослідження систем автоматичного позиціювання в ecad |
| topic | stepper motor ACS positioning systems abstraction level ECAD behavioral elements macromodel |
| url | http://ee.zntu.edu.ua/article/view/107114 |
| work_keys_str_mv | AT ovvasylenko modelʹkrokovogodvigunadlâdoslídžennâsistemavtomatičnogopozicíûvannâvecad AT ilzhavzharov modelʹkrokovogodvigunadlâdoslídžennâsistemavtomatičnogopozicíûvannâvecad |