Influence of Diagnostic Stepper Motor Parameters on Criterion of Identifiability for Nonlinear Discrete Model by State Space

Рассматривается влияние таких параметров шагового двигателя, как сопротивление и индуктивность фазы, момент инерции на критерий идентифицируемости модели привода. Для исследования влияния данных параметров использована нелинейная дискретная модель шагового двигателя в пространстве состояний.Предложена матрица измерения с учетом приведенной погрешности измерения. Получен определитель матрицы измерения при максимальных ошибках в меньшую и большую сторону в наихудшем случае. Сделан вывод о влиянии на идентифицируемость только матрицы состояния шагового двигателя, которая и будет в итоге определять ранг расширенной матрицы. Определен критерий потери идентифицируемости модели как минимальное пороговое значение определителя расширенной матрицы состояния для случаев выхода таких параметров, как сопротивление и индуктивность обмотки, момент инерции, из пространства реализуемых значений исправного шагового двигателя.Разработана имитационная модель шагового двигателя в отечественном программном продукте для моделирования технических систем SimInTech для расчета минимального определителя расширенной матрицы состояния. При уменьшении сопротивления обмотки до 0,28 Ом теряется идентифицируемость модели шагового двигателя. Причиной этого может быть межвитковое замыкание в обмотке шагового двигателя. При увеличении индуктивности обмотки до 0,0002 Гн также теряется идентифицируемость модели шагового двигателя. Изменение момента инерции шагового двигателя в широком диапазоне практически не приводит к потере идентифицируемости модели.На основе анализа изменения минимального определителя расширенной матрицы состояния, критерия идентифицируемости модели шагового двигателя возможно решение задачи диагностирования на этапах производства, эксплуатации и ремонта.