Understanding and modeling electromechanical systems is a crucial step in control engineering. The QUBE-Servo 0 platform offers a hands-on way to explore these concepts through a compact DC motor system. In this work, a block diagram model of the system is created by combining basic electrical laws and mechanical equations.
The electrical part of the model comes from applying Kirchhoff’s Voltage Law, and the mechanical side uses Newton’s law for rotational motion. These equations are used to simulate how the system behaves when a specific voltage is applied. The simulation is built in Simulink and tested using a square wave input. To verify the model, simulated motor speed is compared with measurements from the system’s encoder. The transfer function is also derived to better understand the system's frequency response. This approach helps identify both the strengths and the limitations of modeling real-world systems with simplified equations.
Elektromekanik sistemleri anlamak ve modellemek, kontrol mühendisliğinde önemli bir adımdır. QUBE-Servo 0 platformu, bu kavramları kompakt bir DC motor sistemi aracılığıyla keşfetmek için uygulamalı bir yol sunar. Bu çalışmada, temel elektrik yasaları ve mekanik denklemler birleştirilerek sistemin blok diyagram modeli oluşturulmuştur.
Modelin elektriksel kısmı Kirchhoff'un Gerilim Yasası'nın uygulanmasından gelir ve mekanik tarafı Newton'un dönme hareketi yasasını kullanır. Bu denklemler, belirli bir voltaj uygulandığında sistemin nasıl davrandığını simüle etmek için kullanılır. Simülasyon Simulink'te oluşturulur ve kare dalga girişi kullanılarak test edilir. Modeli doğrulamak için simüle edilen motor hızı, sistemin kodlayıcısından alınan ölçümlerle karşılaştırılır. Sistemin frekans tepkisini daha iyi anlamak için transfer fonksiyonu da türetilir. Bu yaklaşım, gerçek dünya sistemlerini basitleştirilmiş denklemlerle modellemenin hem güçlü yönlerini hem de sınırlamalarını belirlemeye yardımcı olur.