Сервопривод
Радиоуправляемый двигатель исполнительного механизма (серводвигатель) с отслеживанием углового положения на основе ШИМ.
Тип: AcausalElectricPowerSystems.Electromechanical.Brushed.RCServomotor
|
Путь в библиотеке: |
Описание
Блок Сервопривод представляет собой небольшой двигатель постоянного тока с редуктором и схемой управления, широко используемый в квадрокоптерах, радиоуправляемых самолетах и вертолетах, а также других мехатронных устройствах. Блоки Сервопривод обеспечивают управление угловым положением выходного вала в ограниченном диапазоне. Требуемый угол задается длительностью импульса ШИМ-сигнала, подаваемого на порт S.
Блок Сервопривод моделирует следующие эффекты:
-
зависимость крутящего момента от скорости на основе уравнений двигателя постоянного тока;
-
отслеживание положения на основе длительности импульса входного ШИМ-сигнала;
-
внутреннее передаточное число редуктора, включая соответствующие потери на трение;
-
механические концевые упоры для предотвращения выхода выходного вала за пределы диапазона под действием нагрузки;
-
погрешность измерения положения.
Уравнения двигателя аналогичны тем, которые приведены в описании блока Двигатель постоянного тока с постоянным магнитом, за исключением того, что индуктивность не моделируется. Блок Сервопривод определяет параметры уравнения, используя пусковой момент и скорость холостого хода, а также вносит поправку для учета момента обратного хода.
Допущения и ограничения
-
Этот блок не имеет дополнительного теплового порта.
-
Если вы моделируете модель с помощью решателя с фиксированным шагом, например, локального решателя, размер шага должен быть достаточно мал для получения требуемого разрешения ширины входного импульса. Для быстрого настольного моделирования используйте этот блок с решателями с переменным шагом.
Порты
Ненаправленные
#
S
—
управление валом
электричество
Details
Ненаправленный порт, связанный с управляющим сигналом ШИМ. Заданный угол поворота выходного вала определяется длительностью импульса напряжения, подаваемого на этот порт.
| Имя для программного использования |
|
#
+
—
положительная клемма
электричество
Details
Ненаправленный порт, связанный с положительной клеммой двигателя.
| Имя для программного использования |
|
#
−
—
отрицательная клемма
электричество
Details
Ненаправленный порт, связанный с отрицательной клеммой двигателя.
| Имя для программного использования |
|
#
R
—
ротор
вращательная механика
Details
Ненаправленный порт, связанный с ротором.
| Имя для программного использования |
|
#
C
—
корпус
вращательная механика
Details
Ненаправленный порт, связанный со статором (корпусом).
| Имя для программного использования |
|
Параметры
Электрический крутящий момент
#
Начальный крутящий момент —
максимальный крутящий момент при нагрузке
kg*cm
Details
Максимальный крутящий момент при нагрузке, который блок Сервопривод может развивать без остановки.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Время поворота на 60 градусов (без нагрузки) —
время поворота выходного вала на 60 градусов
s | ns | us | ms | min | hr | d
Details
Время поворота выходного вала на 60 градусов при работе двигателя без нагрузки.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Номинальное напряжение —
напряжение питания постоянного тока
V | uV | mV | kV | MV
Details
Напряжение питания постоянного тока, используемое при измерении пускового момента и времени поворота на 60 градусов.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Диапазон вращения —
угловой диапазон выходного вала
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon
Details
Угловой диапазон выходного вала блока Сервопривод.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Диапазон длительности входных импульсов —
диапазон длительностей входных импульсов
s | ns | us | ms | min | hr | d
Details
Длительности входных импульсов соответствуют минимальному и максимальному выходным углам, определяемым параметром Диапазон вращения. Длительности импульсов, выходящие за пределы этого диапазона, отсекаются блоком, чтобы оставаться в пределах этого диапазона.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
Управление
#
Порог импульса —
пороговое напряжение для импульсного управления
V | uV | mV | kV | MV
Details
Пороговое напряжение для импульсного управления. Входной импульс определяется как высокий, если напряжение между портами S и − превышает этот уровень.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Входное сопротивление сигнала —
импеданс
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm
Details
Электрический импеданс, измеренный между портами S и −.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Разрешение по углу —
минимально допустимая погрешность между требуемым и измеренным углом поворота выходного вала
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon
Details
Минимально допустимая погрешность между требуемым и измеренным углом поворота выходного вала. Когда погрешность между требуемым и измеренным углом поворота выходного вала становится меньше разрешения по углу, двигатель отключается. Этот параметр моделирует гистерезис, обычно встроенный в радиоуправляемое устройство сервоуправления для предотвращения вибрации около заданного значения.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Погрешность измерения угла —
погрешность модели при измерении угла
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon
Details
Погрешность модели при измерении угла. Этот параметр позволяет моделировать погрешность измерения угла, которая может возникнуть, например, из-за неисправности датчика угла поворота потенциометра. Например, если вы хотите смоделировать работу двигателя при подаче питания на один из упоров, вы можете задать подходящую погрешность измерения угла.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
Механический
#
Крутящий момент обратной передачи (без питания) —
крутящий момент нагрузки, необходимый для обратного хода двигателя без питания
kg*cm
Details
Крутящий момент нагрузки, необходимый для обратного хода двигателя без питания. Блок использует это значение для определения параметров трения в шестернях.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Передаточное число редуктора — приблизительное передаточное число между валом двигателя и выходным валом блока Сервопривод
Details
Передаточное число между валом двигателя постоянного тока и выходным валом блока Сервопривод. Этот параметр влияет только на влияние инерции ротора на эквивалентное значение инерции на выходном валу. Он не влияет на скорость холостого хода. Поэтому его значение не обязательно должно быть точным.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Инерция ротора —
инерция двигателя постоянного тока и зубчатой передачи ротора
kg*m^2 | g*m^2 | kg*cm^2 | g*cm^2 | lbm*in^2 | lbm*ft^2 | slug*in^2 | slug*ft^2
Details
Инерция двигателя постоянного тока плюс инерция зубчатой передачи, отраженная от ротора (обычно невелика, если зубчатые передачи пластиковые).
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Углы упора —
диапазон механических углов
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon
Details
Механические концевые упоры предотвращают вращение выходного вала за пределы заданного диапазона. Диапазон, заданный углами концевых упоров, должен быть больше, чем диапазон, заданный параметром Диапазон вращения.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Жесткость концевого упора —
жесткость механических концевых упоров
N*m/rad | mN*m/rad | kN*m/rad | kgf*m/rad | lbf*ft/rad | N*m/deg | mN*m/deg | kN*m/deg | kgf*m/deg | lbf*ft/deg | W*s/rad | HP_DIN/rpm | HP_DIN*s/rad
Details
Жесткость механических концевых упоров.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Демпфирование концевых упоров —
демпфирование механических концевых упоров
N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)
Details
Демпфирование механических концевых упоров.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |