Elektromekanisk modellering

Syftet med elektromekanisk modellering är att modellera och simulera ett elektromekaniskt system, så att dess fysiska parametrar kan undersökas innan själva systemet byggs. Parameteruppskattning med användning av olika uppskattningsteori i kombination med fysikaliska experiment och fysisk realisering genom att göra korrekta stabilitetskriterier utvärdering av det övergripande systemet är huvudsyftet med elektromekanisk modellering. Teoridriven matematisk modell kan användas eller appliceras på andra system för att bedöma prestandan hos det gemensamma systemet som helhet. Detta är en välkänd och beprövad teknik för att designa stora styrsystem för industriella såväl som akademiska multidisciplinära komplexa system. Denna teknik har också använts i MEMS-teknik nyligen.

Olika typer av matematisk modellering

Modelleringen av rent mekaniska system är huvudsakligen baserad på Lagrangian som är en funktion av de generaliserade koordinaterna och de tillhörande hastigheterna. Om alla krafter är härledbara från en potential, är tidsbeteendet för de dynamiska systemen helt bestämt. För enkla mekaniska system definieras Lagrangian som skillnaden mellan den kinetiska energin och den potentiella energin.

Det finns ett liknande tillvägagångssätt för elektriska system. Med hjälp av den elektriska samenergin och väldefinierade effektkvantiteter definieras rörelseekvationerna unikt. Induktorernas strömmar och spänningsfallen över kondensatorerna spelar rollen som de generaliserade koordinaterna. Alla begränsningar, till exempel orsakade av Kirchhoff-lagarna, elimineras från övervägandena. Därefter ska en lämplig överföringsfunktion härledas från systemparametrarna som så småningom styr systemets beteende.

Som en konsekvens har vi kvantiteter (kinetisk och potentiell energi, generaliserade krafter) som bestämmer den mekaniska delen och kvantiteter ( samenergi , krafter) för beskrivningen av den elektriska delen. Detta erbjuder en kombination av de mekaniska och elektriska delarna med hjälp av en energiansats. Som ett resultat produceras ett utökat Lagrangian-format.

Se även

• Mekatronik
• Mekanisk-elektriska analogier

•   dekanus C. Karnopp; Donald L. Margolis; Ronald C. Rosenberg (1999). Systemdynamik: modellering och simulering av mekatroniska system . Wiley-Interscience. ISBN 0-471-33301-8 .
•   Sergey Edward Lyshevski (1999). Elektromekaniska system, elektriska maskiner och tillämpad mekatronik . CRC. ISBN 0-8493-2275-8 .
•   AFM Sajidul Qadir (2013). Elektromekanisk modellering av SEDM (Separately Excited DC Motor) & prestandaförbättring med användning av olika industriella styrenheter . ISBN 978-1-304-22765-2 .