5.3 Simulation modelIn this section

5.3 Simulation model
In this section the components of the simulation model are discussed. These are used
for the controller design later on.
5.3.1 Actuator model
In the previous section a model is derived for the eLPAS - variable geometry actuator.
However, this model only holds as long as the frame (point F ) does not rotate with
respect to the inertial frame at point O. This is in vehicle implementations typically
not the case, e.g. when cornering. To overcome this limitation a simulation model is
also created using Matlab SimMechanics, the multibody toolbox of Matlab Simulink.
5.3.2 Electric motor model
The eLPAS actuator angle is controlled by a three phase brushless permanent magnet
(PM) DC motor, where the motor bandwidth is signicantly higher than that of the
total actuator assembly. For that reason it might be warranted to assume exact tracking
of any reference torque (T
r = T
ref
r
). However, a motor model is needed to gain insight
in the power consumption of the actuator. Furthermore, under extreme circumstances
saturation of current and/or voltage may occur.
The brushless PM DC motor is typically characterized as having a trapezoidal back
electromotive force (EMF), driven by rectangular pulse currents. As this mimics the
operation of a brush PM DC motor the name rushless DC" ts even though it is in
fact a synchronous AC motor (Hanselman, 2003, Chapter 1).
The brushless PM DC motor diers from the brush PM DC motor in that the
brushes, needed for generating a varying magnetic eld, have been replaced by an
electrical commutation (inverter). Moreover, where the brush PM DC motor has its
permanent magnets in the stator and the varying magnetic eld is realized in the rotor;
it is the other way around in a brushless PM DC motor. As a result, the brushless PM
DC motor is a nonlinear machine which is considerably more complex than the brush
PM DC motor. Despite these dierences the following assumption is adopted.
Assumption 5.3.1. The equivalent electrical scheme of a brush PM DC motor, given
in Figure 5.4, also holds for the brushless PM DC motor.
In practice the three phase brushless PM DC motor is described by three of these
electrical schemes, resulting in a maximum realizable torque which is roughly a factor
3=2 higher than that of a brush PM DC motor (Hanselman, 2003, Section 8:3). Con-sequently, an error is introduced by this simplication. Still, the model will suce to
get a reasonable indication of the power requirements. For more reliable and detailed
models, the reader is referred to for example Lomonova (1997).

Kết quả (Việt) 1:

5.3 mô hình mô phỏngTrong phần này, các thành phần của mô hình mô phỏng được thảo luận. Chúng được sử dụngthiết kế bộ điều khiển sau này.5.3.1 thiết bị truyền động mô hìnhTrong phần trước một mô hình có nguồn gốc cho eLPAS - cụp chấp hành.Tuy nhiên, mô hình này chỉ giữ như khung (điểm F) không xoay vớitôn trọng khung quán tính tại điểm O. Điều này thường là trong việc triển khai xekhông phải là trường hợp, ví dụ như khi góc. Để khắc phục hạn chế này là một mô hình mô phỏngcũng được tạo ra bằng cách sử dụng Matlab SimMechanics, hộp công cụ multibody của Matlab Simulink.5.3.2 mô hình động cơ điệnELPAS thiết bị truyền động góc được kiểm soát bởi nam châm vĩnh cửu brushless của ba giai đoạn(AM) Động cơ DC, motor băng thông ở đâu signi cantly cao hơn so với cáclắp ráp thiết bị truyền động tất cả. Cho rằng lý do nó có thể được bảo hành giả định chính xác theo dõitham khảo bất kỳ mô-men xoắn (Tr = TREFr). Tuy nhiên, một mô hình động cơ là cần thiết để đạt được cái nhìn sâu sắctiêu thụ điện của thiết bị truyền động. Hơn nữa, trong những trường hợp cực đoanbão hòa của hiện tại và/hoặc điện áp có thể xảy ra.AM động cơ brushless thường được mô tả như là có một trở lại hình Thanglực lượng electromotive (EMF), thúc đẩy bởi các hình chữ nhật xung dòng. Như này bắt chước cáchoạt động của một bàn chải am DC motor tên rushless DC"ts, mặc dù nó là ởthực tế một AC đồng bộ các động cơ (Hanselman, năm 2003, chương 1).Brushless am DC motor di ers từ brush am DC motor trong đó cácBàn chải, cần thiết để tạo ra một eld từ khác nhau, đã được thay thế bởi mộttính điện (inverter). Hơn nữa, nơi các brush am DC motor đã có của mìnhNam châm vĩnh cửu trong stator và khác nhau từ eld thực hiện trong các cánh quạt;nó là cách khác xung quanh trong một động cơ brushless PM DC. Kết quả là, brushless PMĐộng cơ DC là một cỗ máy phi tuyến đáng kể phức tạp hơn bàn chảiĐộng cơ PM DC. Mặc dù những di thích các giả định sau đây được thông qua.Giả định 5.3.1. Chương trình điện tương đương của một bàn chải am DC motor, nhất địnhtrong hình 5.4, cũng giữ cho động cơ brushless PM DC.Trong thực tế ba pha PM DC brushless motor được miêu tả bởi ba trong số nàychương trình điện, dẫn đến một mô-men xoắn realizable tối đa khoảng là một yếu tố3 = 2 cao hơn so với một bàn chải am DC motor (Hanselman, năm 2003, phần 8:3). Côn-sequently, một lỗi được giới thiệu bởi cation simpli này. Tuy nhiên, các mô hình sẽ su ce đểnhận được một chỉ dẫn hợp lý của các yêu cầu quyền lực. Cho đáng tin cậy và chi tiết hơnCác mô hình, người đọc được gọi là ví dụ Lomonova (1997).

Kết quả (Việt) 2:

5.3 mô hình mô phỏng
Trong phần này các thành phần của mô hình mô phỏng được thảo luận. Chúng được sử dụng
cho việc thiết kế bộ điều khiển sau này.
5.3.1 Thiết bị truyền động mô hình
Trong phần trước một mô hình có nguồn gốc cho eLPAS -. Biến hình học truyền động
Tuy nhiên, mô hình này chỉ giữ miễn là các khung (điểm F) không xoay với
đối với việc quy chiếu quán tính tại điểm O. Đây là trong việc triển khai xe thường
không phải là trường hợp, ví dụ như khi vào cua. Để khắc phục hạn chế này là một mô hình mô phỏng được
cũng tạo ra sử dụng Matlab SimMechanics, hộp công cụ multibody của Matlab Simulink.
5.3.2 mô hình động cơ điện
Các thiết bị truyền động góc eLPAS được điều khiển bởi một ba pha không chổi than nam châm vĩnh cửu
(PM) DC xe máy, nơi các băng thông động cơ là trọng yếu đáng cao hơn so với
tổng số lắp ráp thiết bị truyền động. Vì lý do đó nó có thể được bảo hành để giả theo dõi chính xác
của bất kỳ mô-men xoắn tham khảo (T
r = T
ref
r
). Tuy nhiên, một mô hình động cơ là cần thiết để đạt được cái nhìn sâu sắc
trong việc tiêu thụ năng lượng của các thiết bị truyền động. Hơn nữa, trong trường hợp cực
độ bão hòa của hiện tại và / hoặc điện áp có thể xảy ra.
Các chổi than PM DC động cơ thường được mô tả như là có một hình thang lại
lực điện (EMF), do dòng xung hình chữ nhật. Như này bắt chước
hoạt động của một bàn chải PM DC động cơ tên không chổi than DC "ts mặc dù nó là trong
thực tế, một động cơ AC đồng bộ (Hanselman, 2003, Chương 1).
Các chổi than PM DC động cơ di? Ers từ bàn chải PM DC động cơ trong đó
bàn chải, cần thiết để tạo ra một lĩnh từ khác nhau, đã được thay thế bởi một
mạch đảo điện (inverter). Hơn nữa, nơi mà bàn chải PM DC động cơ có của
nam châm vĩnh cửu trong stator và thực địa từ trường khác nhau được thực hiện trong các cánh quạt ;
. nó là cách khác xung quanh trong một PM không chổi than động cơ DC kết quả là, các chổi than PM
DC động cơ là một máy phi tuyến là đáng kể phức tạp hơn so với bàn chải
PM động cơ DC Mặc dù có những di với hàm giả định sau đây được thông qua.?.
Assumption 5.3.1. Đề án điện tương đương của một bàn chải PM DC động cơ, được đưa ra
trong hình 5.4, cũng được dùng cho các không chổi than động cơ DC PM.
trong thực tế, ba pha không chổi than PM DC động cơ được mô tả bởi ba của các
chương trình điện, dẫn một mô-men xoắn có thể thực hiện tối đa là khoảng một yếu tố
cao hơn so với một bàn chải PM DC motor 3 = 2 (Hanselman, 2003, Phần 8: 3). Con-sequently, một lỗi được giới thiệu bởi cation Simpli này. Tuy nhiên, mô hình sẽ su? Ce để
có được một dấu hiệu hợp lý của các yêu cầu năng lượng. Đối với độ tin cậy và chi tiết hơn
các mô hình, người đọc được gọi ví dụ Lomonova (1997).