Moottorimalleja

Moottorimalleja tarkoitetaan erilaisia teoreettisia tai matemaattisia malleja, joiden avulla moottorien käyttäytymistä voidaan kuvata ja simuloida. Niiden avulla voidaan ennustaa esimerkiksi nopeutta, vääntöä, sähköistä virtaa sekä lämpötiloja ja hyötysuhteita eri kuormituksilla.

Malleja voidaan luokitella sen mukaan, miten ne kuvaavat fysikaalisia ilmiöitä: fyysiset mallit perustuvat moottorin rakenteeseen ja ohjaukseen; empiriiset mallit perustuvat kokeista saatuun dataan; ja hybridimallit yhdistävät näitä lähestymistapoja. Tyypillisiä esimerkkejä ovat dynaamiset lineaariset ja epälineaariset mallit sekä tila- ja siirtofunktiomallit.

Esimerkiksi sähkömoottoreiden, kuten DC-, harjattomien ja induktiomoottorien, käyttäytymistä voidaan mallintaa tilayhtälöin, joissa tilamuuttujia ovat nopeus, asento, virta ja lämpötila. Parametrien arviointi tehdään kokeellisesti tai mallin vasteja identifioimalla.

Käyttöalueita ovat suunnittelu, ohjaus ja simulointi sekä koulutus. Moottorimalleja käytetään esimerkiksi säätöstrategioiden testaukseen virtuaalisesti ja digitaalisen kaksosen kehittämiseen.

Haasteita ovat mallien epälineaarisuus, lämpövaikutukset, käytännön mittausvirheet sekä parametri- ja ympäristöriippuvuudet. Kehityksen suuntia ovat paremmat identifiointi- ja adaptatiiviset mallit sekä reaaliaikaisen päivityksen mahdollistaminen.