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
(浙江水利水電?？茖W(xué)校，杭州310016)
摘要利用MATLAB提供的強大計算功能和豐富的數(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)動慣量、阻尼特性等)進行系統(tǒng)的動、靜態(tài)特性仿真分析，從而使系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計變得方便、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坐標平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動并及時、正確地對準目標的伺服系統(tǒng)。由于 其 適 用的范圍較廣，其控制對象在轉(zhuǎn)動慣量的大小上差異很大，同時不同用途對控制系統(tǒng)的反映速度及動、靜態(tài)特性等要求均有所不同，因此在優(yōu)化設(shè)計時計算十分煩瑣。MA'ILA B具有模塊化的計算方法、可視化人機交互功能，因此只要系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型確定后，就可通過它的強大計算功能和豐富的數(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、動態(tài)響應(yīng)特性等顯示、繪制出來。使設(shè)計人員一目了然，極大地縮短了設(shè)計時間。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 系 統(tǒng) 在X(仰俯方向)、Y(左右方向)兩個自由度活動，每個自由度的控制是互相獨立的。系統(tǒng)主要 由感 光 檢 測 裝 置 、伺 服 放 大 器 、 直流伺服電動機等部分組成 ， 其結(jié)構(gòu)示意如圖I所示。