- Các ổ từ tác động lên bánh đà với lực theo phương thẳng đứng F F Fu, v, w tại các vị trí u, v, w.
- Hệ tọa độ u, v, w: vị trí zu, zv, zw là độ dịch chuyển so với điểm cân bằng
z Fv,zw Fw,zw x O u v w My,θy Mx,θx Fu,zu Fz,z r ω
Chương 2: Xây dựng mơ hình động lực học của hệ TĐ ĐC-BĐ cơ tích hợp ổ từ chủ động
(điểm giữa ổ từ) của bánh đà theo phương thẳng đứng đi qua các điểm u, v, w đo được trực tiếp bởi cảm biến.
- Hệ tọa độ u, v, w thích hợp khi nâng bánh đà không quay và luôn thăng bằng. Tuy nhiên nếu bánh đà bị nghiêng khi nâng hoặc khi bánh đà quay sẽ có lực Gyroscopic làm cho mặt phẳng bánh đà chao đảo, sử dụng hệ tọa độ u, v, w để mơ tả là khó khăn, vì vậy ta cần xây dựng hệ tọa độ thích hợp là z, x, y. - Hệ tọa độ z, x, y: vị trí dọc trục z của bánh đà là khoảng cách giữa giao điểm
mặt phẳng bánh đà với trục z và điểm gốc. Góc nghiêng x là góc quay của mặt phẳng bánh đà theo trục x, tức là góc giữa giao tuyến của mặt phẳng bánh đà với mặt phẳng yOz với trục Oy. Góc nghiêng ylà góc quay của mặt phẳng bánh đà theo trục y, tức là góc giữa giao tuyến của mặt phẳng bánh đà với mặt phẳng xOz với trục Ox.
Tính quy đổi giữa hai hệ tọa độ (u, v, w) và ( ,z x, y): Để xây dựng quan hệ giữa hai trục tọa độ ( ,z x, y) và (u, v, w) ta dựa trên các quy chiếu như hình 2.4. Trong đó:
- r: khoảng cách từ điểm tác động của cụm ổ từ đến trục z (ru rv rwr) - gtx: là giao tuyến của mặt phẳng bánh đà với mặt phẳng xOz
- gty: là giao tuyến của mặt phẳng bánh đà với mặt phẳng sang song với yOz
đi qua các điểm tác động của cụm ổ từ v và w.
- Fze, Mxe, Mye: là lực nâng điện từ do ổ từ tác động lên bánh đà theo phương z,
và mô men điện từ do ổ từ tác động lên bánh đà theo trục x, trục y. Fzd, Mxd,
Myd: là lực nhiễu, mô men nhiễu tác động vào bánh đà, gồm cả trọng lực.
- mlà khối lượng bánh đà, Jx, Jy, Jz là mơ men qn tính của bánh đà theo các trục x y z, , .
Chương 2: Xây dựng mơ hình động lực học của hệ TĐ ĐC-BĐ cơ tích hợp ổ từ chủ động