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Modelizar un motor de CC en Stateflow

Este ejemplo muestra el modelo de un motor de CC de imanes permanentes. Tanto la lógica del modo como la dinámica del motor de CC se modelizan mediante Stateflow®.

El gráfico de estados del motor de CC consta de dos superestados: powerOn (encendido) y powerOff (apagado). Si el motor está encendido, puede estar en uno de dos subestados: arriba o abajo, lo que indica la dirección del movimiento.

Nota: Se trata de un modelo simplista de un motor de CC. Puede crear modelos de motores de CC más sofisticados con Simscape™, que amplía Simulink® con herramientas para modelización y simulación de sistemas físicos multidominio, como aquellos con componentes mecánicos, hidráulicos y eléctricos.

La dinámica del motor se define directamente en el gráfico de estados mediante funciones gráficas y cambia según el estado del motor. Por ejemplo, cuando el motor está en estado powerOff, la tensión aplicada es igual a cero. Cuando el motor está en estado powerOn, la tensión aplicada es positiva o negativa, según la dirección del motor.

Para repasar, las ecuaciones diferenciales que definen un motor de CC de imanes permanentes son las siguientes:

$$ \frac{di}{dt} = \frac{v_{app}(t) - R \cdot i(t) - K_b \cdot \omega(t)}{L} $$

$$ \frac{d\omega}{dt} = \frac{K_m \cdot i(t) - K_f \cdot \omega(t)}{J} $$

donde

$$i = \mbox{current}$$

$$R = \mbox{resistance}$$

$$L = \mbox{inductance}$$

$$K_b = \mbox{EMF constant}$$

$$\omega = \mbox{rotational speed of motor}$$

$$v_{app} = \mbox{applied voltage}$$

$$K_f = \mbox{damping constant}$$

$$K_m = \mbox{torque constant}$$

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