Математическая модель магнитного привода на основе пропорционального электромагнита

Авторы: Рубцов П.В., Герасимов А.И., Осинцов И.О.
Опубликовано в выпуске: #9(86)/2023
DOI: 10.18698/2541-8009-2023-9-940
Раздел: Машиностроение и машиноведение | Рубрика: Роботы, мехатроника и робототехнические системы
Ключевые слова: гидравлика, гидропривод, пропорциональный электромагнит, система управления, электромагнитный гистерезис, пропорциональное управление, магнитный привод, Simulink
Опубликовано: 24.10.2023

Представлена конструкция привода гидравлического распределителя на основе пропорционального электромагнита, описаны физические процессы, протекающие в предлагаемой конструкции. Разработана математическая модель привода на основе пропорционального электромагнита. Сформулированы проблемы наличия электромагнитного гистерезиса с точки зрения системы управления устройством. Предложен подход к описанию электромагнитного гистерезиса в общем случае. Составлена модель рассматриваемой системы в пакете MATLAB Simulink. Предложена методика, позволяющая нивелировать влияние электромагнитного гистерезиса на переходной процесс в системе, и обоснована возможность отказа от применения датчика положения. Смоделирована работа системы при различных входных сигналах. Сделаны выводы о текущей точности модели и рассмотрены варианты ее верификации.

Литература

[1] Котеленец Н.Ф., Акимова Н.А., Антонов М.В. Испытания, эксплуатация и ремонт электрических машин. Москва, Академия, 2003, 390 c.

[2] Иванов Г.М., Свешников В.К., Орлик И.В. Цифровая электрогидравлическая автоматика нового поколения. Гидравлика и пневматика, 2006, № 21, с. 3–8.

[3] Абдурасулов Б.Б. Применение гидропривода в машинах и оборудовании для добычи нефти и газа. Modern Science, 2020, № 8, c. 318–321.

[4] Сливинская А.Г. Электромагниты и постоянные магниты. Москва, Энергия, 1972, 248 с.

[5] Козлов Н.П., Крассов И.М. Электромагнитные пропорциональные управляющие элементы. Москва, Ленинград, Энергия, 1966, 112 с.

[6] Наземцев А.С. Гидравлические и пневматические системы. Ч. 2. Гидравлические приводы и системы. Москва, Форум, 2007, 304 с.

[7] Маслов Ю.Н., Крохин В.В., Хмарук О.Н. Аппроксимация предельных петель гистерезиса магнитомягких материалов трансцендентными функциями. Львов, Теоретическая электротехника, 1985, с. 75–78.

[8] Ковалев А.В., Карпов В.А., Литвинов Д.А. и др. Анализ влияния гистерезиса пропорционального электромагнита на погрешность пескосолераспределения комбинированной дорожной машины в автоматическом режиме. Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого, 2015, № 1, с. 58–64.

[9] Матюк В.Ф., Осипов А.А. Математические модели кривой намагничивания и петель магнитного гистерезиса. Часть І. Анализ. Неразрушающий контроль и диагностика, 2011, № 2, с. 3–35.

[10] Ковалев О.Ф. Комбинированные методы моделирования магнитных полей в электромагнитных устройствах. Ростов-на-Дону, СКНЦ ВШ, 2001, 220 с.

[11] Соловьев В.А., Васильченко С.А., Гнедин П.А. Улучшение динамических характеристик контура тока электропривода путем нелинейной силовой коррекции. Современные технологии в области энергоснабжения и автоматизации автономных объектов. Сб. док. науч.-практ. конф. Санкт-Петербург, ВИСУ, 2006, c. 33–43.

[12] Рубцов П.В., Новак А.В. Проблемы управления пропорциональными магнитами. Политехнический молодежный журнал, 2022, № 10 (75). http://dx.doi.org/10.18698/2541-8009-2022-10-834