Применение систем электромеханических аналогий для создания математических моделей в электрическом приводе

Аннотация

Рассматривается электромеханическая система и способ её исследования на основе построения имитационной модели. Указаны сложности математического описания связанные с обменом энергией между механической и электрической частями системы, и при преобразовании энергии в каждой из этих частей.   На примере электрической и механической системы рассматривается математическое описание их работы, приводятся аналогии между механическими и электрическими величинами. С помощью понятия прямой и инверсной системы электромеханических аналогий показано, что  механические элементы могут быть представлены различными  электрическими величинами. Применительно к электрическому приводу обоснованы связи магнитных величин с механическими аналогами. Показана аналогия между силой тока и угловой скоростью, энергией магнитного поля и кинетической энергией вращающегося тела, коэффициентом самоиндукции и моментом инерции. Делается вывод о способах воздействия на эти величины с целью их изменения. На основе анализа уравнений рассмотренных систем сделан вывод, не смотря на физические различия, электрические и механические элементы описываются одним видом дифференциального уравнения и имеют одинаковые динамические свойства, что позволяет представить электромеханическую систему в виде типовых динамических звеньев. Такой подход позволяет перейти от физической модели к математической и применить программу имитационного моделирования для её изучения. Это упрощает задачу исследования динамических свойств системы в вещественной и частотной области.