EXPERIMENT-BASED DETERMINATION of DC MOTOR PARAMETERS and OPTIMIZATION of PARAMETER DETERMINATION RESULTS


Erdal H. , Doğan B.

JOURNAL OF THE FACULTY OF ENGINEERING AND ARCHITECTURE OF GAZI UNIVERSITY, cilt.27, ss.589-598, 2012 (SCI İndekslerine Giren Dergi) identifier

  • Cilt numarası: 27
  • Basım Tarihi: 2012
  • Dergi Adı: JOURNAL OF THE FACULTY OF ENGINEERING AND ARCHITECTURE OF GAZI UNIVERSITY
  • Sayfa Sayıları: ss.589-598

Özet

Bu çalışmada, sargılı kutuplu fırçalı bir DC motorun parametrelerinin deneysel yolla belirlenmesi ve belirlenen parametrelerin iyileştirilme sonuçları sunulmaktadır. Deney düzeneği içerisinde; Elektrik Makinaları Test Ünitesi (EMTÜ), DC motor ile sürücüsü ve veri toplama kartı (DAQ) yüklü bir bilgisayar kullanılmıştır. Deneyler için gerekli yazılım uygulaması Matlab-Simulink ortamında Real-Time Windows Target Kütüphanesi kullanılarak geliştirilmiştir. Çalışmada başlangıçta, deney düzeneğinde bulunan sürücü ve algılayıcıların davranışlarının belirlenmesi, sonrasında da motor parametrelerinin doğrusal fark denklemleri kullanılarak hesaplanabilmesi için gerekli deneyler ve ölçümler yapılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlar irdelenmiş ve tespit edilen parametre değerleri Matlab-Simulink ortamında oluşturulan sistem modeline uygulanarak simülasyon gerçekleştirilmiştir. Tespit edilen model parametrelerinin başarımını test etmek amacıyla örnek bir giriş veri seti oluşturulmuş ve hem simülasyon modeline hem de gerçek sisteme eş zamanlı uygulanmıştır. Simülasyon sonuçlarının gerçek sistem davranışıyla tam olarak örtüşmesi için, tespit edilen motor parametreleri, Matlab-Parameter Estimation aracı kullanılarak iyileştirilmiş ve sonuç olarak kullanılan DC motorun gerçeğe yakın modeli elde edilmiştir. DC motor günümüzde kolaylıkla bulunabilen ve sistem modelleme çalışmalarında örnek olarak kullanılan bir eleman olduğu için yapılan bu çalışma, hem araştırmacıların hem de eğitimcilerin yararlanılabilecekleri biçimde sunulmuştur.
In this study, the results of real time estimation and calibration of a brushed wound-pole DC motor parameters are presented. An Electrical Machines Test Bed, a DC motor with a driver and a data acquisition card (DAQ) installed computer are used in the experiment setup. For experimental part of the study, the software application is developed on Matlab-Simulink platform, using Real-Time Windows Target toolbox. Experiments and measurements are made; initially, to gather information regarding the driver and sensors present in the experimental setup and then, to estimate the motor parameters by using ordinary differential equations. The experiment results are examined and estimated parameters are applied to the model created on Simulink to simulate the motor behavior. For the purpose of testing the accuracy of estimated parameters, a sample input data-set is created and concurrently applied both to simulation model and real system. In order to observe the exact harmony between the simulation and real-system responses, estimated motor parameters are calibrated using Matlab-Parameter Estimation tool and as a result, verisimilitude linear model of the DC motor is acquired. For today, DC motor can easily be found and sample component in system modeling studies, this study is presented in such a manner that both researchers and educators can easily follow it up.