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《位置隨動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、-中文摘要：隨動(dòng)系統(tǒng)，通常也被稱為伺服系統(tǒng)，是一種反饋控制系統(tǒng)。它是用來控制被控對(duì)象的某種狀態(tài)，使被控對(duì)象的輸出能自動(dòng)、連續(xù)、精確地復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)變化規(guī)律的一種控制系統(tǒng),隨動(dòng)系統(tǒng)的控制對(duì)象通常為角度或機(jī)械位置，該系統(tǒng)最初用于船舶的操舵系統(tǒng)、火炮控制以及指揮儀中，后來慢慢推廣到眾多領(lǐng)域，尤其多見于自動(dòng)車床、天線位置的控制還有導(dǎo)彈和飛船的制導(dǎo)等。如今隨動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用幾乎擴(kuò)展到了民用、工業(yè)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，隨著家用電器的普及和全自動(dòng)化，它在生活中的應(yīng)用也越來越廣泛。而位置隨動(dòng)系統(tǒng)的被控量是位置，一般用線位移或角位移表示。當(dāng)位置給定量作某種變化時(shí)，該系統(tǒng)的主要任務(wù)就是使輸出位
2、移快速而準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)給定量位移。.---第一章緒論1.1課題研究背景1.1.1隨動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)狀及歷史隨動(dòng)系統(tǒng)，通常也被稱為伺服系統(tǒng)，是一種反饋控制系統(tǒng)。它是用來控制被控對(duì)象的某種狀態(tài)，使被控對(duì)象的輸出能自動(dòng)、連續(xù)、精確地復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)變化規(guī)律的一種控制系統(tǒng)，其衡量指標(biāo)主要有超調(diào)量、穩(wěn)態(tài)誤差、峰值時(shí)間等時(shí)域指標(biāo)以及相角域度、幅值域度、頻帶寬度等頻域指標(biāo)，其輸入是一種變化規(guī)律未知的時(shí)間函數(shù)。隨動(dòng)系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)該具有響應(yīng)速度快、定位準(zhǔn)確、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大等特點(diǎn)，這類專用的電機(jī)稱為伺服電機(jī)。早在二十世紀(jì)三十年代，伺服機(jī)構(gòu)這個(gè)詞便進(jìn)入人們的視線了。到二十世紀(jì)中期，在自動(dòng)控制理論的發(fā)展
3、下隨動(dòng)系統(tǒng)也得到了極大的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。近幾十年，伺服技術(shù)更是取得飛躍發(fā)展，其應(yīng)用也迅速擴(kuò)展到民用、工業(yè)和軍事領(lǐng)域中。在冶金行業(yè)，它用于多種冶金爐的電極位置控制，機(jī)器的運(yùn)行控制等；在運(yùn)輸行業(yè)中，水路陸路空中三方的運(yùn)輸工作也都用到了伺服系統(tǒng)，比如，飛機(jī)的駕駛，電力機(jī)車的調(diào)速，船舶的操舵等，一定程度上都實(shí)現(xiàn)了“自動(dòng)化”控制；如今，軍事領(lǐng)域也充分運(yùn)用到了伺服系統(tǒng)，比如雷達(dá)天線的自動(dòng)瞄準(zhǔn)的跟蹤控制，導(dǎo)彈和魚雷的自動(dòng)控制等等。另外，隨著空調(diào)、洗衣機(jī)等各類家用電器在家庭中的普及，伺服系統(tǒng)的應(yīng)用也走入到了我們的日常生活中。1.1.2隨動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用 隨動(dòng)系統(tǒng)的控制對(duì)象
4、通常為角度或機(jī)械位置，該系統(tǒng)最初用于船舶的操舵系統(tǒng)、火炮控制以及指揮儀中，后來慢慢推廣到眾多領(lǐng)域，尤其多見于自動(dòng)車床、天線位置的控制還有導(dǎo)彈和飛船的制導(dǎo)等。如今隨動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用幾乎擴(kuò)展到了民用、工業(yè)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，隨著家用電器的普及和全自動(dòng)化，它在生活中的應(yīng)用也越來越廣泛。人們應(yīng)用隨動(dòng)控制系統(tǒng)主要是為了達(dá)到下面幾個(gè)目的：⒈用較小的功率指令信號(hào)來控制很大功率的負(fù)載，比如火炮控制、船舵控制等。2.在沒有機(jī)械連接的情況下，利用輸入軸控制遠(yuǎn)處的輸出軸，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的同步傳動(dòng)控制。.---3.令輸出機(jī)械位移自動(dòng)、精確地跟隨電流信號(hào)，例如記錄儀和指示儀表等。1.2隨動(dòng)系統(tǒng)發(fā)
5、展方向及特點(diǎn)隨動(dòng)控制系統(tǒng)作為自動(dòng)化系統(tǒng)的一種，其研究和應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。從早期的模擬直流系統(tǒng)，到八十年代后期的數(shù)字交流系統(tǒng)，隨動(dòng)系統(tǒng)大量應(yīng)用于工業(yè)和軍事領(lǐng)域。新的控制方式和技術(shù)不斷出現(xiàn)，同時(shí)各種新算法（如：最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、模糊控制、人工智能控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）也在不斷涌現(xiàn)。從實(shí)現(xiàn)手段上來看，它起初只是用一些硬件機(jī)械，直流電機(jī)等，后來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們開始由模擬信號(hào)控制轉(zhuǎn)為數(shù)字控制，由硬件機(jī)械轉(zhuǎn)為用單片機(jī)、PLC等實(shí)現(xiàn)。總的來說，隨動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向可概括為以下這幾個(gè)方面：(1)全數(shù)字化軟件隨動(dòng)控制逐漸取代原有的硬件隨動(dòng)控制，以模擬電子器件為主的控制單元將
6、全部被新型的采用高速微處理器和專用數(shù)字信號(hào)處理機(jī)（DSP）的隨動(dòng)控制單元全面代替這樣就使得應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的先進(jìn)算法成為可能，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的全數(shù)字化的隨動(dòng)控制。(2)專用化和多樣化盡管市場(chǎng)上仍存在很多通用化的伺服產(chǎn)品，但是專門為某些特定場(chǎng)合應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的伺服系統(tǒng)已經(jīng)越來越多。隨著不同形狀、不同粘接結(jié)構(gòu)、不同性能的磁性材料的出現(xiàn)以及分割式鐵芯結(jié)構(gòu)工藝的使用，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無刷永磁式伺服電機(jī)的大批、高效、自動(dòng)化的生產(chǎn)，這加快了專業(yè)化與多樣化的進(jìn)程。（3）高度集成化以前的伺服系統(tǒng)是應(yīng)用多個(gè)伺服單元模塊構(gòu)成一個(gè)整體來使用，現(xiàn)在新的隨動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用的是單一的、高度集成化的、多
7、功能的控制單元模塊，對(duì)于一個(gè)控制單元，應(yīng)用軟件設(shè)置不同的系統(tǒng)參數(shù)，就能夠得到不同性能的模塊，這種高度的集成化的設(shè)計(jì)很大程度的縮小了整個(gè)控制系統(tǒng)的體積，令系統(tǒng)的安裝工作以及調(diào)試都變得簡(jiǎn)單了很多。(4)采用新型的電力電子器件如今隨動(dòng)系統(tǒng)的輸出器件越來越多地采用開關(guān)頻率很高的新型半導(dǎo)體器件，比如.---功率場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)、大功率的晶體管(GTR)和絕緣門極晶體管(IGPT)等。這些先進(jìn)晶體管等器件的應(yīng)用使得執(zhí)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)變得簡(jiǎn)單，大大降低了隨動(dòng)控制單元輸出回路的功率損耗，降低了系統(tǒng)運(yùn)行過程中的噪聲，顯著提高了系統(tǒng)在各種不同信號(hào)下的響應(yīng)速度。(5)智能化隨著新型
8、數(shù)字化隨動(dòng)
