利用MATLAB仿真分析二自由度跟随伺服系统

利用MATLAB仿真分析二自由度跟随伺服系统
Simulated Analyzing 2 Degree of Freedom Follow一up Servo System by using MATLAB
施 丈 济
(浙江水利水电专科学校，杭州310016)
摘要利用MATLAB提供的强大计算功能和丰富的数据处理及绘图工具，对二自由度跟随伺服系统在不同的工作条件下(如不同
的增益、转动惯量、阻尼特性等)进行系统的动、静态特性仿真分析，从而使系统的优化设计变得方便、简洁。
关键词仿真分析二自由度跟随伺服系统
Abstract场adopting powerful calculation functions and rich data process吨and graphic building tools provided师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吨
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 跟随伺服系统是一种使控制对象在两个坐标平面内自由转动并及时、正确地对准目标的伺服系统。由于 其 适 用的范围较广，其控制对象在转动惯量的大小上差异很大，同时不同用途对控制系统的反映速度及动、静态特性等要求均有所不同，因此在优化设计时计算十分烦琐。MA'ILA B具有模块化的计算方法、可视化人机交互功能，因此只要系统的数学模型确定后，就可通过它的强大计算功能和丰富的数据处理及绘图工具将系统在不同条件下的根轨迹图、伯德图、动态响应特性等显示、绘制出来。使设计人员一目了然，极大地缩短了设计时间。本文以太阳能二自由度跟随伺服系统为例，简单介绍利用MATLAB仿真分析的过程。

太阳能二自由度跟随伺服系统整个 系 统 在X(仰俯方向)、Y(左右方向)两个自由度活动，每个自由度的控制是互相独立的。系统主要 由感 光 检 测 装 置 、伺 服 放 大 器 、 直流伺服电动机等部分组成 ， 其结构示意如图I所示。