Nová metoda vyšetření dynamických charakteristik nelineárního akčního členu mechatronické soustavy

Abstract

Tato práce se zabývá formulováním vhodného vývojového postupu pro teoretický výzkum analýzy dynamických charakteristik nelineárního akčního členu mechatronické soustavy. Uvažujeme aktuátor s bezhysterezním a nelineárním magnetickým obvodem, který je složen z magnetické, mechanické a elektrické části (napájecí obvod). Tento elektromechanický systém může být popsán kanonickou soustavou nelineárních diferenciálních rovnic 1. řádu pomocí metody stavových proměnných. Díky nelinearitě magnetického obvodu uvažujeme proměnnou permeabilitu plechů jádra. Proto je nezbytné vycházet z magnetizační křivky magnetického obvodu, abychom mohli spočítat permeabilitu, proměnnou indukčnost a magnetickou sílu v jednotlivých časech výpočtu. Tato daná soustava rovnic může být vyřešena numericky a pro vyřešení několik základních stavů (harmonický nebo stejnosměrný napájecí obvod) je možné použít vhodný profesionální software pro řešení diferenciálních rovnic (Matlab, Mathematica, apod.). Podle mé zkušenosti je nezbytné vyvinout speciální uživatelský program. Výstupní data jsou časové závislosti proudu i (elektrická stavová proměnná), rychlosti výchylky v a velikost výchylky x (mechanické stavové proměnné). V tomto článku je vytvořen matematický model a algoritmus pro numerické řešení výše popsané problematiky.