Preview

Известия Юго-Западного государственного университета

Расширенный поиск

Идентификация момента инерции якоря двигателя постоянного тока и нагрузки в экспериментальной вибрационной установке для исследования хаотической динамики

https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-2-97-108

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования. Статья посвящена разработке и апробации методики оценки параметров моментов инерции якоря двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (ДПТ НВ) и его нагрузки, используемых в лабораторной вибрационной установке для исследования хаотической динамики.

Методы. Представлена математическая модель ДПТ НВ и описание методики для оценки величины момента инерции его якоря с нагрузкой в результате параметрической идентификации на основе аппроксимации проинтегрированной кривой разгона силы тока и выполнения спектрального анализа. Проведено совместное моделирование динамики электродвигателя Maxon RE25 с электрической частью, реализованной в системе Matlab Simulink и механической, построенной в среде MSC Adams, и на основе результатов машинного эксперимента проверена работоспособность методики параметрической идентификации.

Результаты. Представлена структура и общий вид информационно-измерительной системы лабораторной вибрационной установки для исследования хаотической динамики на основе модуля ввода/вывода NI USB-6009. Приведены и проанализированы кривые разгона и амплитудные спектры силы тока, полученные в ходе проведения натурного эксперимента по определению моментов инерции якоря двигателя Maxon RE25 и дебалансов. Произведен расчет значений моментов инерции якоря и дебаланса по предлагаемой методике, а также относительных погрешностей по сравнению с паспортным значением.

Заключение. В результате проведения серии параллельных экспериментов установлено, что опыты являются воспроизводимыми согласно критерию Кохрена, а погрешность определения момента инерции якоря ДПТ не превышает 5 %, поэтому ее можно также использовать для расчетов с достаточной точностью величин моментов инерции дебалансов.

Об авторах

В. Г. Рубанов
ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»
Россия
Василий Григорьевич Рубанов, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технической кибернетики


Д. А. Бушуев
ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»
Россия

Дмитрий Александрович Бушуев, кандидат технических наук, доцент кафедры технической кибернетики



Е. М. Паращук
ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»
Россия
Елена Михайловна Паращук, кандидат технических наук, доцент кафедры технической кибернетики


А. K. Трикула
ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»
Россия
Андрей Константинович Трикула, студент


Список литературы

1. Zhusubaliyev Z.T., Avrutin V., Rubanov V.G., Bushuev D.A., Titov D. V., Yanochkina O.V. Persistence border collisions in a vibrating system excited by an unbalanced motor with a relay control // AIP Conference Proceedings. 2018. Vol.1959. №080022.

2. Salah M. S., Abdelati M. Parameters Identification of a Permanent Magnet DC Motor Conference // IASTED International Conference on Modelling, Identification and Control (MIC 2010), Austria (February 2010), 2010.

3. Гаргаев А.Н., Каширских В.Г. Идентификация параметров двигателей постоянного тока с помощью поисковых методов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2013. С. 131-134

4. Krneta R., Antic S., Stojanovic D. Recursive least square method in parameters identification of DC motors models // Facta Universitatis. 2005. 18 (3). P. 467–478.

5. Hadef M., Bourouina A.. Mekideche M. R. Parameter identification of a DC motor via moments method // International Journal of Electrical and Power Engineering. 2008. 1(2). P. 210–214.

6. Гаргаев А.Н., Каширских В.Г., Нестеровский А.В. Сравнительный анализ методов динамической идентификации параметров электродвигателей // Сб. трудов XI международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности предприятий в промышленно развитых регионах» (24-25 ноября 2015 г.). Кемерово: КГТУ им. Т.Ф. Горбачева, 2015.

7. Wu W. DC Motor Parameter Identification Using Speed Step Responses // Modelling and Simulation in Engineering. 2012. №189757.

8. Tutunji T. A. DC motor identification using impulse response data // Conference on EUROCON, Serbia & Montenegro (22-24 November 2005). 2005. P. 1734-1736

9. Lord W., Hwang J. H. Pasek's Technique for Determining the Parameters of HighPerformance DC Motors // Proceedings of the Third Annual Symposium on Incremental Motion Control Systems and Devices. University of Illinois. May 1974. P. R.1-10,

10. Hadef M., Mekideche M.R. Moments and Pasek’s methods for parameter identification of a DC motor // Journal of Zhejiang University – Science C. 2011. 12(2). P. 124-131.

11. Волков Н.И., Миловзоров В.П. Электромашинные устройства автоматики. 2-е изд., перераб. и доп. М., 1986. 335 с.

12. Patent EP0193761B1, 03.04. 1998. Strunk T. L., Westerman G.S. Method for testing DC motors. 29.05.1991.

13. Бушуев Д.А., Рубанов В.Г., Бажанов А.Г. Методы интеграции моделей электродвигателей в среду MSC.Adams для совместного моделирования динамики механи ческих объектов с системами управления // Сб. докл. междунар. науч.-техн. конф. БГТУ им. В. Г. Шухова «Наукоемкие технологии и инновации». Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2016. С. 10-14.


Для цитирования:


Рубанов В.Г., Бушуев Д.А., Паращук Е.М., Трикула А.K. Идентификация момента инерции якоря двигателя постоянного тока и нагрузки в экспериментальной вибрационной установке для исследования хаотической динамики. Известия Юго-Западного государственного университета. 2019;23(2):97-108. https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-2-97-108

For citation:


Rubanov V.G., Bushuev D.A., Parashchuk E.M., Trikula A.K. Identification of Anchor Inertia Motor Moment of Direct Current and Loading in Experimental Vibration Installation for Chaotic Dynamics Study. Proceedings of the Southwest State University. 2019;23(2):97-108. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1560-2019-23-2-97-108

Просмотров: 42


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1560 (Print)
ISSN 2686-6757 (Online)