Выбросьте из рассмотрения контур тока. Он нужен только для точного поддержания момента. Сделайте предположение, что ток линейно зависит от напряжения. (двигатель остановлен). Забудьте про ШИМ - это всего лишь 3 DC-DC down convernor. Останется только часть которая всегда (при любом угле ротора) будет держать максимальный момент на валу. Это и есть векторное управление.
Не забыл, пренебрегаем током смещения ввиду малой величины.
Под реактивным подразумевается составляющая тока протекающая через катушку при коммутации.
Да, амперметр, который стоит где и что показывает? У вас очень обтекаемые формулировки :)
Предложите способ измерения этого (реактивного) тока в коллекторном двигателе.
Индуктивность и есть причина появления реактивного тока. Вы верно рассуждаете.
Но дело в том, что измерить эту составляющую с помощью одного датчика тока (например резистора) невозможно.
Чем выше обороты, тем большее влияние эта составляющая оказывает на процесс. Здесь и кроется нелинейность, характеристики которой невозможно интуитивно предсказать.
А не зная вашей задачи трудно что либо формально описать.
Если вы знаете комплексный ток двигателя, то момент линеен относительно этого тока. Остается измерить реактивную составляющую.
Стабилизировать момент по енкодеру (позиция. скорость) проблематично. Ускорение напрямую зависит от момента, но только как производная от скорости, т.е. динамически.
И наоборот. Если стабилизировать ток, то скорость вращения будут увеличиваться, в принципе, бесконечно, физически до точки равновесия с трением (нагрузкой).
Моторы BLDC и коллекторные по электрическим и механическим характеристикам ничем не отличаются ( если брать для сравнения соизмеримые величины мощности).
Если нужно обеспечить момент без вращения, то зависимость момента от тока практически линейная до точки насыщения магнитной системы.
Если момент при вращении, то не линейная, из за появления реактивной составляющей, и для обратной связи нужен датчик момента. Например тензодатчик на валу или манометр в гидросистеме с насосом.
Точность в 5% в указанном ТС диапазоне токов обеспечивается легко. Ведь динамический диапазон всего около 20 раз. Дискрета около 75ма. (при 5%).
Мертвое время в шим здесь не причем. Например, для частоты шим 20кгц и диапазоне 1000 нужно всего 20мгц (50нс дискрета) тактирования таймера шим. Для современных микроконтроллеров это не проблема.
https://aliexpress.ru/item/32963852482.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.6c3c3f93C9ToXe&algo_pvid=addcbb3e-10d2-4bee-879f-285abedb2918&algo_expid=addcbb3e-10d2-4bee-879f-285abedb2918-1&btsid=0b8b15c916148448195186868e663b&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_&sku_id=66499019563
Уже готовое.
Для решения вашей задачи нужно определить два параметра. Максимально допустимое ускорение и максимальную скорость.
Исходя из этого настроить планировщик разгона-торможения.
Управление по позиции. Желательно сервоприводом. Можно настроить продвинутый частотник с векторным управлением.
Никакие механические тормоза для позиционирования использовать нельзя. Только в аварийной ситуации.
Управление будет заданием позиции. Дальше планировщик сам все сделает.
