利用MATLAB仿真分析二自由度跟隨伺服系統(tǒng)

利用MATLAB仿真分析二自由度跟隨伺服系統(tǒng)
Simulated Analyzing 2 Degree of Freedom Follow一up Servo System by using MATLAB
施 丈 濟(jì)
(浙江水利水電?？茖W(xué)校，杭州310016)
摘要利用MATLAB提供的強(qiáng)大計(jì)算功能和豐富的數(shù)據(jù)處理及繪圖工具，對二自由度跟隨伺服系統(tǒng)在不同的工作條件下(如不同
的增益、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、阻尼特性等)進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)特性仿真分析，從而使系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)變得方便、簡潔。
關(guān)鍵詞仿真分析二自由度跟隨伺服系統(tǒng)
Abstract場adopting powerful calculation functions and rich data process噸and graphic building tools provided師MATLAB, simulation analysis of
dynamica nds taticc haracteristicsof 2 d egreeo ffer edoms ystemi sac hievedu nderdi feerntop erationc onditions(difeerntga in,or taryi nertia,da mp噸
characteristic, etc.).Thus the optimal design of svstem becomes convenient and simple.
0 引言
Simulationa nalysis 2d egreeo ffr eedom Folow一ups ervos ystem

二 自由 度 跟隨伺服系統(tǒng)是一種使控制對象在兩個(gè)坐標(biāo)平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)并及時(shí)、正確地對準(zhǔn)目標(biāo)的伺服系統(tǒng)。由于 其 適 用的范圍較廣，其控制對象在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小上差異很大，同時(shí)不同用途對控制系統(tǒng)的反映速度及動(dòng)、靜態(tài)特性等要求均有所不同，因此在優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算十分煩瑣。MA'ILA B具有模塊化的計(jì)算方法、可視化人機(jī)交互功能，因此只要系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型確定后，就可通過它的強(qiáng)大計(jì)算功能和豐富的數(shù)據(jù)處理及繪圖工具將系統(tǒng)在不同條件下的根軌跡圖、伯德圖、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性等顯示、繪制出來。使設(shè)計(jì)人員一目了然，極大地縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間。本文以太陽能二自由度跟隨伺服系統(tǒng)為例，簡單介紹利用MATLAB仿真分析的過程。

太陽能二自由度跟隨伺服系統(tǒng)整個(gè) 系 統(tǒng) 在X(仰俯方向)、Y(左右方向)兩個(gè)自由度活動(dòng)，每個(gè)自由度的控制是互相獨(dú)立的。系統(tǒng)主要 由感 光 檢 測 裝 置 、伺 服 放 大 器 、 直流伺服電動(dòng)機(jī)等部分組成 ， 其結(jié)構(gòu)示意如圖I所示。