Säädettyjen sähkömoottorikäyttöjen simulointi Python-ympäristössä

Thumbnail Image

Files

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Sähkötekniikan korkeakoulu | Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2024-09-20

Department

Major/Subject

Elektroniikka ja sähkötekniikka

Mcode

ELEC1

Degree programme

Sähkötekniikan kandidaattiohjelma

Language

fi

Pages

25

Series

Abstract

Sähkömoottorikäytöt ovat olennainen osa monia nykyaikaisia sovelluksia, kuten teollisuusautomaatiota ja sähköajoneuvoja. Niiden mallintaminen ja simulointi on tärkeää järjestelmien suunnittelussa. Perinteisesti simulointiin on käytetty kaupallisia ohjelmistoja kuten Matlab/Simulink, mutta avoimeen lähdekoodiin perustuvat työkalut, kuten Python tarjoavat houkuttelevan vaihtoehdon. Tämän kandidaatintyön tavoitteena on toteuttaa simulaatiomalli tasavirtamoottorille Python-ympäristössä ja verrata sitä vastaavaan Simulink-malliin. Työssä keskitytään erityisesti avoimen silmukan ja kaskadisäädetyn DC-moottorijärjestelmän mallintamiseen. Toisena tavoitteena on arvioida Python-ympäristön soveltuvuutta sähkömoottorikäyttöjen simulointiin verrattuna perinteisiin työkaluihin. Työssä esitetään DC-moottorin matemaattinen malli ja sen soveltaminen Python-ympäristössä käyttäen NumPy-, SciPy- ja Matplotlib-kirjastoja. Simulaatiomallit toteutetaan sekä avoimelle silmukalle että kaskadisäädölle. Mallien toimivuus varmennetaan vertaamalla tuloksia vastaaviin Simulink-malleihin. Työssä osoitetaan, että Python-ympäristössä voidaan toteuttaa luotettavia simulaatiomalleja sähkömoottorikäytöille. Erityisesti Python-mallin tuottamat tulokset vastaavat hyvin Simulink-mallin tuloksia sekä avoimen silmukan että kaskadisäädetyn järjestelmän tapauksessa. Lisäksi työssä todetaan Python-ympäristön tarjoavan etuja kuten avoin lähdekoodi, laajennettavuus ja integroitavuus muihin järjestelmiin. Kuitenkin Simulinkin graafinen käyttöliittymä ja laaja työkaluvalikoima ovat yhä merkittäviä etuja.

Description

Supervisor

Turunen, Markus

Thesis advisor

Hinkkanen, Marko

Keywords

sähkömoottorikäytöt, DC-moottori, simulointi, Python, Simulink, kaskadisäätö

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202410016578

Collections

[kand] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC