В целом затрудняюсь ответить. По сути, вам нужно понять, какая модель соответствует той части системы / уравнения, которую вы хотите моделировать, а затем объединить их, чтобы привести к одинаковому общему поведению.
Исходная модель / уравнение, кажется, состоит из (поправьте меня, если я неправильно понимаю уравнение):
- Инерция, соответствующая
J * dot(dot(phi))
- Линейная модель трения, соответствующая
r * dot(phi)
- Крутящий момент, возникающий в результате умножения входного сигнала на константу (в данном случае, вероятно, постоянную крутящего момента, умноженную на входной ток), соответствующий
tau * u(t)
Если вы не знаете компоненты, я думаю, что нет другого выхода, кроме как потратить время на понимание кода Modelica или, по крайней мере, документации каждого компонента.
Я бы использовал следующие компоненты для описания поведения
Modelica.Mechanics.Rotational.Components.InertiaModelica.Mechanics.Rotational.Components.Damper- Это можно сделать, комбинируя
Modelica.Blocks.Math.Gain и Modelica.Mechanics.Rotational.Sources.Torque.
Результат: 
В качестве расширения я бы предложил использовать физическую величину (ток) в качестве входных данных. Это можно сделать, изменив модель на:
Расширение модели двумя более значимыми компонентами (сопротивление и индуктивность, как указано в первом комментарии) приводит к:
Примечание. Модель на самом деле представляет собой однофазное представление трехфазного двигателя. Я думаю, что параметры оконечного сопротивления / индуктивности все еще должны быть действительными, но я настоятельно рекомендую проверить модель, например, вычисление скоростей при работе без нагрузки и номинальной нагрузке.
Если вам нужен код, из которого были созданы приведенные выше снимки экрана (с использованием MSL 4.0.0):
package MotorExamples
model SignalControlledMotor
extends Modelica.Electrical.Machines.Icons.Machine;
parameter Real k "Gain value multiplied with input signal";
parameter Modelica.Units.SI.Inertia J "Moment of inertia";
parameter Modelica.Units.SI.RotationalDampingConstant d "Damping constant";
Modelica.Blocks.Interfaces.RealInput u(final unit="A")
annotation (Placement(transformation(extent={{-140,-20},{-100,20}}), iconTransformation(extent={{-140,-20},{-100,20}})));
Modelica.Blocks.Math.Gain gain(k=k)
annotation (Placement(transformation(extent={{-80,-10},{-60,10}})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Sources.Torque torque
annotation (Placement(transformation(extent={{-40,-10},{-20,10}})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Components.Inertia inertia(J=J)
annotation (Placement(transformation(extent={{0,-10},{20,10}})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Components.Damper damper(d=d)
annotation (Placement(transformation(
extent={{-10,-10},{10,10}},
rotation=270,
origin={60,-30})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Interfaces.Flange_a flange "Mechanical flange of motor"
annotation (Placement(transformation(extent={{90,-10},{110,10}})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Components.Fixed fixed
annotation (Placement(transformation(extent={{50,-70},{70,-50}})));
equation
connect(gain.u, u) annotation (Line(points={{-82,0},{-120,0}}, color={0,0,127}));
connect(torque.tau, gain.y) annotation (Line(points={{-42,0},{-59,0}}, color={0,0,127}));
connect(inertia.flange_a, torque.flange) annotation (Line(points={{0,0},{-20,0}}, color={0,0,0}));
connect(inertia.flange_b, damper.flange_a) annotation (Line(points={{20,0},{60,0},{60,-20}},
color={0,0,0}));
connect(damper.flange_a, flange) annotation (Line(points={{60,-20},{60,0},{100,0}},
color={0,0,0}));
connect(damper.flange_b, fixed.flange) annotation (Line(points={{60,-40},{60,-60}}, color={0,0,0}));
annotation (Icon(graphics={Line(points={{-60,0},{-100,0}}, color={0,0,0})}));
end SignalControlledMotor;
model CurrentControlledMotor
extends Modelica.Electrical.Machines.Icons.Machine;
parameter Modelica.Units.SI.ElectricalTorqueConstant k "Transformation coefficient";
parameter Modelica.Units.SI.Inertia J "Moment of inertia";
parameter Modelica.Units.SI.RotationalDampingConstant d "Damping constant";
Modelica.Units.SI.Voltage v = p.v - n.v "Terminal voltage";
Modelica.Electrical.Analog.Basic.RotationalEMF
emf(k=k)
annotation (Placement(transformation(extent={{-40,-10},{-20,10}})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Components.Inertia inertia(J=J)
annotation (Placement(transformation(extent={{0,-10},{20,10}})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Components.Damper damper(d=d)
annotation (Placement(transformation(
extent={{-10,-10},{10,10}},
rotation=270,
origin={60,-30})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Interfaces.Flange_a flange "Mechanical flange of motor"
annotation (Placement(transformation(extent={{90,-10},{110,10}})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Components.Fixed fixed
annotation (Placement(transformation(extent={{50,-70},{70,-50}})));
Modelica.Electrical.Analog.Interfaces.PositivePin p "Positive electrical pin"
annotation (Placement(transformation(extent={{-110,50},{-90,70}})));
Modelica.Electrical.Analog.Interfaces.NegativePin n "Negative electrical pin"
annotation (Placement(transformation(extent={{-110,-70},{-90,-50}})));
equation
connect(inertia.flange_a, emf.flange) annotation (Line(points={{0,0},{-20,0}}, color={0,0,0}));
connect(inertia.flange_b, damper.flange_a) annotation (Line(points={{20,0},{60,0},{60,-20}},
color={0,0,0}));
connect(damper.flange_a, flange) annotation (Line(points={{60,-20},{60,0},{100,0}},
color={0,0,0}));
connect(damper.flange_b, fixed.flange) annotation (Line(points={{60,-40},{60,-60}}, color={0,0,0}));
connect(emf.p, p) annotation (Line(points={{-30,10},{-30,60},{-100,60}}, color={0,0,255}));
connect(emf.n, n) annotation (Line(points={{-30,-10},{-30,-60},{-100,-60}}, color={0,0,255}));
annotation ( Icon(graphics={Line(points={{-60,40},{-80,40},{-80,60},{-100,60}},
color={28,108,200}),
Line(points={{-60,-40},{-80,-40},{-80,-60},{-100,-60}},
color={28,108,200})}));
end CurrentControlledMotor;
model DC_Motor
extends Modelica.Electrical.Machines.Icons.Machine;
parameter Modelica.Units.SI.ElectricalTorqueConstant k "Transformation coefficient";
parameter Modelica.Units.SI.Resistance R "Terminal Resistance";
parameter Modelica.Units.SI.Inductance L "Terminal Inductance";
parameter Modelica.Units.SI.Inertia J "Moment of inertia";
parameter Modelica.Units.SI.RotationalDampingConstant d "Damping constant";
Modelica.Units.SI.Voltage v = p.v - n.v "Terminal voltage";
Modelica.Electrical.Analog.Basic.RotationalEMF
emf(k=k)
annotation (Placement(transformation(extent={{-10,-10},{10,10}})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Components.Inertia inertia(J=J)
annotation (Placement(transformation(extent={{30,-10},{50,10}})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Components.Damper damper(d=d)
annotation (Placement(transformation(
extent={{-10,-10},{10,10}},
rotation=270,
origin={70,-30})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Interfaces.Flange_a flange "Mechanical flange of motor"
annotation (Placement(transformation(extent={{90,-10},{110,10}})));
Modelica.Mechanics.Rotational.Components.Fixed fixed
annotation (Placement(transformation(extent={{60,-70},{80,-50}})));
Modelica.Electrical.Analog.Interfaces.PositivePin p "Positive electrical pin"
annotation (Placement(transformation(extent={{-110,50},{-90,70}})));
Modelica.Electrical.Analog.Interfaces.NegativePin n "Negative electrical pin"
annotation (Placement(transformation(extent={{-110,-70},{-90,-50}})));
Modelica.Electrical.Analog.Basic.Resistor resistor(R=R) annotation (Placement(transformation(extent={{-80,50},{-60,70}})));
Modelica.Electrical.Analog.Basic.Inductor inductor(L=L) annotation (Placement(transformation(extent={{-40,50},{-20,70}})));
equation
connect(inertia.flange_a, emf.flange) annotation (Line(points={{30,0},{10,0}}, color={0,0,0}));
connect(inertia.flange_b, damper.flange_a) annotation (Line(points={{50,0},{70,0},{70,-20}},
color={0,0,0}));
connect(damper.flange_a, flange) annotation (Line(points={{70,-20},{70,0},{100,0}},
color={0,0,0}));
connect(damper.flange_b, fixed.flange) annotation (Line(points={{70,-40},{70,-60}}, color={0,0,0}));
connect(emf.n, n) annotation (Line(points={{0,-10},{0,-60},{-100,-60}}, color={0,0,255}));
connect(resistor.p, p) annotation (Line(points={{-80,60},{-100,60}}, color={0,0,255}));
connect(emf.p, inductor.n) annotation (Line(points={{0,10},{0,60},{-20,60}}, color={0,0,255}));
connect(inductor.p, resistor.n) annotation (Line(points={{-40,60},{-60,60}}, color={0,0,255}));
annotation ( Icon(graphics={Line(points={{-60,40},{-80,40},{-80,60},{-100,60}},
color={28,108,200}),
Line(points={{-60,-40},{-80,-40},{-80,-60},{-100,-60}},
color={28,108,200})}));
end DC_Motor;
model Test
extends Modelica.Icons.Example;
MotorExamples.SignalControlledMotor signalControlledMotor(
k=1,
J=0.1,
d=1) annotation (Placement(transformation(extent={{-12,70},{8,90}})));
Modelica.Blocks.Sources.Step step(height=10, startTime=0.1) annotation (Placement(transformation(extent={{-90,70},{-70,90}})));
CurrentControlledMotor currentControlledMotor(
k=1,
J=0.1,
d=1) annotation (Placement(transformation(extent={{-12,-10},{8,10}})));
Modelica.Electrical.Analog.Sources.SignalCurrent signalCurrent
annotation (Placement(transformation(
extent={{-10,-10},{10,10}},
rotation=0,
origin={-40,6})));
Modelica.Electrical.Analog.Basic.Ground ground annotation (Placement(transformation(extent={{-70,-28},{-50,-6}})));
DC_Motor dC_Motor(
k=1,
R=1.39,
L=0.572e-3,
J=0.1,
d=1) annotation (Placement(transformation(extent={{-12,-76},{8,-56}})));
Modelica.Electrical.Analog.Sources.SignalCurrent signalCurrentDC
annotation (Placement(transformation(
extent={{-10,-10},{10,10}},
rotation=0,
origin={-40,-60})));
Modelica.Electrical.Analog.Basic.Ground ground1
annotation (Placement(transformation(extent={{-70,-94},{-50,-72}})));
Modelica.Blocks.Continuous.FirstOrder firstOrder(T=1e-3) annotation (Placement(transformation(extent={{-60,74},{-48,86}})));
equation
connect(signalCurrent.n, currentControlledMotor.p) annotation (Line(points={{-30,6},{-12,6}}, color={0,0,255}));
connect(signalCurrent.p, currentControlledMotor.n)
annotation (Line(points={{-50,6},{-60,6},{-60,-6},{-12,-6}}, color={0,0,255}));
connect(signalCurrent.p, ground.p) annotation (Line(points={{-50,6},{-60,6},{-60,-6}}, color={0,0,255}));
connect(signalCurrentDC.p, dC_Motor.n) annotation (Line(points={{-50,-60},{-60,-60},{-60,-72},{-12,-72}}, color={0,0,255}));
connect(signalCurrentDC.p, ground1.p) annotation (Line(points={{-50,-60},{-60,-60},{-60,-72}}, color={0,0,255}));
connect(signalCurrentDC.n, dC_Motor.p) annotation (Line(points={{-30,-60},{-12,-60}}, color={0,0,255}));
connect(step.y, firstOrder.u) annotation (Line(points={{-69,80},{-61.2,80}}, color={0,0,127}));
connect(firstOrder.y, signalControlledMotor.u) annotation (Line(points={{-47.4,80},{-14,80}}, color={0,0,127}));
connect(firstOrder.y, signalCurrent.i) annotation (Line(points={{-47.4,80},{-40,80},{-40,18}}, color={0,0,127}));
connect(firstOrder.y, signalCurrentDC.i)
annotation (Line(points={{-47.4,80},{-40,80},{-40,40},{-80,40},{-80,-40},{-40,-40},{-40,-48}}, color={0,0,127}));
annotation (Icon(coordinateSystem(preserveAspectRatio=false)), Diagram(coordinateSystem(preserveAspectRatio=false)));
end Test;
annotation (uses(Modelica(version="4.0.0")));
end MotorExamples;
person
Markus A.
schedule
13.05.2021
