Аналитическая модель динамической системы «широтно-импульсный преобразователь - двигатель постоянного тока с независимым возбуждением»

Abstract

Классический подход к моделированию широтно-импульсных преобразователей, питающих двигатель постоянного тока с независимым возбуждением, линейным дифференциальным уравнением первого порядка позволяет существенно упростить и ускорить расчет динамической системы. Однако при этом теряется информация о высокочастотных физических процессах, протекающих в реальной системе. В статье предложена аналитическая модель динамической системы «широтно-импульсный преобразователь - двигатель постоянного тока с независимым возбуждением» с представлением модели широтно-импульсного преобразователя как прямоугольного сигнала, получаемого в виде суммы задержанных функций Хевисайда. Предложенная аналитическая модель рекомендована для исследования динамических режимов электроприводов постоянного тока с независимым возбуждением и позволяет аналитически применять методы теории автоматического управления к динамической системе, а также получать полную информацию о спектральном составе переменных состояния

Abstract. The classical approach to modeling pulse-width converters feeding a DC motor with independent excitation using a first-order linear differential equation can significantly simplify and speed up the calculation of a dynamic system. However, in this case, information about high-frequency physical processes occurring in a real system is lost. The article proposes an analytical model of the dynamic system "pulse-width converter -DC motor with independent excitation" with representation of the pulse-width converter model as a rectangular signal obtained as a sum of delayed Heaviside functions. The proposed analyticalmodel is recommended for investigation of dynamic modes of DC motors with independent excitation and allows one to analytically apply methods of automatic control theory to a dynamic system, as well as obtain complete information about the spectral composition of state variables