Primjer 2. - Istosmjerni motor upravljan strujom armature

Ulazna veličina je napon uzbude u, a izlazna veličina je kut zakreta osovine motora , koji se povećava konstantnom kutnom brzinom ( rotacijom ) . Cilj vođenja su kut zakreta osovine i kutna brzina.

 
Slika P.2.1. Istosmjerni motor upravljan strujom armature

Jednadžba za krug kojim teče struja i glasi:

gdje je R otpor kruga, L induktivitet zavojnice, napon protu elektromotorne sile koji je proporcionalan brzini osovine :

Razvijeni moment na osovini T proporcionalan je struji u krugu i:                                                                                                                                  

( gdje je  momentna konstanta motora)                                         

Opterećenje motora sastoji se od momenta tromosti J i konstante prigušenja B. Diferencijalna jednadžba koja povezuje kut zakreta osovine  i momenta T je:

Ako eliminiramo struju i, moment T i napon protu elektromotorne sile  iz gore navedenih jednadžbi, dobivamo jednadžbu koja povezuje napon uzbude u i kutnu brzinu  .                                            

    (P.2.1)

Prijeđemo li u Laplace-ovo područje uz nulte početne uvjete dobivamo prijenosnu funkciju motora:

     (P.2.1)

gdje je:

•  - vremenska konstanta motora

•  - vremenska konstanta armature

•  - faktor prigušenja

• - pojačanje motora

VisSim model DC motora modeliran prema diferencijalnoj jednadžbi (1) prikazan je sljedećoj slici:

 

Slika P.2.2. VisSim model istosmjernog motora upravljanog strujom armature

Rezultat simulacije za jediničnu skokovitu promjenu ulaznog signala (napon U) prikazani su na slijedećoj slici (pune linije na grafu):

 

Slika P.2.3. Vremenska promjena kuta i kutne brzine kada je  i

Vrijednosti parametara uz koje je provedena ova simulacija su:

; ; ; ; ; ;  ("step size")

Ako se uz ove iste parametre provede simulacija ali uz uvjet , tj. bez induktiviteta zavojnice, vrijede isprekidane linije na grafu. Da bi se ispunio uvjet  potrebno je odspojiti blok induktivitet L i blok 1/X  iz VisSim modela DC motora, budući da izvedeni simulacijski model u tom slučaju dolazi u situaciju dijeljenja s nulom (program će prekinuti simulaciju).

Model DC motora upravljanog strujom armature se nalazi u datoteci vissim_primjeri.zip .