【正文】 在上一節(jié)根據(jù)要求設(shè)計了系統(tǒng)的主體部分 ,本節(jié)將對設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行建模并對其進(jìn)行品質(zhì)分析。檢測器的開口，即發(fā)射部分與反射器之間距離 S = ，檢測橫向跑偏范圍 x =177。 pe xxx ? ； gu —— 檢測器輸出電壓（ V） 。 21ei KKx iK ??? () 光路和電路調(diào)整好以后，光電控制器的增益可由標(biāo)定實(shí)驗求出。由于光電檢測器與電流放大器的時間常數(shù)都 第 20 頁 很小，可看作比例環(huán)節(jié)，因此光電控制器的傳遞函數(shù)為 錯誤 !未找到引用源。為了簡化系統(tǒng)的動態(tài)特性分析 與設(shè)計 ,也就是簡化傳遞函數(shù) ,一般可用二階振蕩環(huán)節(jié)表示。 = 其中 :伺服閥的動態(tài)參數(shù)可按樣本取值，選擇 伺服閥，該伺服閥的流量為 25L/m,取伺服閥額定電流為 300mA,供油壓力為 時的空載流量為 Rq =。A) （ ） 閥的流量一壓力系數(shù)： 39ce ???? 的增加量負(fù)載壓力對于額定壓力 量額定電流下的流量減少 /(s . ?h? 系統(tǒng)速度放大系數(shù)的確定 取比值 ?vhK? 4，得 ?? hvK ? =考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差、系統(tǒng)的頻帶寬度要求及標(biāo)準(zhǔn)伺服缸問題， 根據(jù)工作需要，該裝置的負(fù)載壓力只要滿足拖動力即可 。本文主要應(yīng)用的是 Simulink,作為 MATLAB的重要組成部分， Simulink 具有相對獨(dú)立的功能和使用方法，主要是用來對動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析。 Simulink 提供了友好的圖形用戶界面（ GUI），模型通過模塊組成的框圖來表示，只需要用鼠標(biāo)拖動的方法便能迅速地建立起系統(tǒng)框圖模型，甚至不需要編寫一行代碼，用戶的建模就像是傳統(tǒng)地在紙上用筆來畫一樣容易。此窗口由 Simulink 庫瀏覽器窗口、系統(tǒng)模型編輯器窗口及仿真結(jié)果運(yùn)行窗口等構(gòu)成，每個窗口都包括相應(yīng)的標(biāo)題欄、菜單欄和工具欄等。便于用戶對模型進(jìn)行仿真和分析。 驅(qū)動力 在伺服控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計中，外加的工作負(fù)載對動態(tài)過 程的影響一般是不計算的，因為它不影響系統(tǒng)的固有特性（如穩(wěn)定性）。 ???? ??mm va 。 跟蹤速度 負(fù)載壓力 錯誤 !未找到引用源。 具體仿真步驟如下： 打開 Matlab，在 workspace 中輸入系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，然后再進(jìn)入 SISO Design Tool，即可對系統(tǒng)進(jìn)行仿真，得到仿真曲線 一個閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本設(shè)計完成以后，一定要對該系統(tǒng)進(jìn) 行穩(wěn)定性校核，因 為穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)必須滿足的條件。 由第三章流程圖 ； 系統(tǒng)的開環(huán)博德圖和單位階躍、單位斜坡響應(yīng)如圖 和圖 所示。t=0::。 num=[10]。由系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)可作出系統(tǒng)開 環(huán)波德圖 (圖 ) 圖 帶鋼卷取機(jī)跑偏電液伺服控制系統(tǒng)開環(huán)伯德圖 相位裕度： )(180 0 cc ??? ?? 錯誤 !未找到引用源。 dBKi 6? 從時間響應(yīng)和開環(huán)頻率響應(yīng)都可以看出該系統(tǒng)是穩(wěn)定的，并且有 6 分貝的幅值裕量和 的相位裕量，滿足一般控制系統(tǒng)對穩(wěn)定性的要求。 響應(yīng)速度 系統(tǒng)單位階躍 .斜坡響應(yīng)的響應(yīng)特性 控 制系統(tǒng)的響應(yīng)速度 可以用階躍響應(yīng)的調(diào)節(jié)時間 st 或系統(tǒng)的頻寬 b? 表示。 第 29 頁 穩(wěn)態(tài)精度 從圖 可以看出，該系統(tǒng)是 Ⅰ 型系統(tǒng)，理論上可以無靜差地跟蹤階躍信號和以恒定靜差跟蹤斜坡信號，這一點(diǎn)可以從圖 中看出。通常是將這些環(huán)節(jié)的死區(qū)和零漂都折算到電液伺服閥的零漂上，以此來計算穩(wěn)態(tài)誤差。 (2)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的死區(qū) 現(xiàn)場調(diào)試表明，為克服液壓缸及導(dǎo)軌摩擦力所需的負(fù)載壓力△ Papf 5104?? ， 由此可知執(zhí)行器的死區(qū)電流為 錯誤 !未找到引用源。 mAii Rd 9%31 ????? 。 圖 跑偏系統(tǒng)靜態(tài)框圖 fi? 實(shí)際上是系統(tǒng)的干擾，如圖 所示。至此，系統(tǒng)總的穩(wěn)態(tài)誤差為 錯誤 !未找到引用源。(1 ～ 2) mm，這一點(diǎn)證實(shí)了上述分析。(1～2) mm，應(yīng)使 K =20～ 25 。增大 pA 要兼顧伺服閥和油源的流量輸出能力，不要因此影響系統(tǒng)對輸出速度的要求；減小 tV 的途徑是盡量減少液壓缸的行程和縮短與之相連的管道。20 mm 已經(jīng)足夠。 sv? 的提高可以通過選用高頻伺服閥解決。 可行的方法是增大伺服閥的流量 壓力系數(shù) cK 或用一個層流液阻將液壓缸的兩腔連通，帶來的缺點(diǎn)是增大了系統(tǒng)的功率損失和降低了系統(tǒng)的剛度。本論文是針對系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，基于 MATLAB 控制系統(tǒng)開發(fā)工具的卷取機(jī)跑偏控制系統(tǒng)設(shè)計與分析。 (2)液壓動力元件快速性好，系統(tǒng)響應(yīng)快。 第 33 頁 參考文獻(xiàn) [1]《控制工程基礎(chǔ)》教材、《液壓與氣壓傳動》教材、《電工電子學(xué)》教材； [2]《機(jī)械零件手冊》 [3]數(shù)據(jù)庫； [4]薛 定字，陳陽泉 .基于 MATLAB／ Simulink的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用 [M]．北京：清華大學(xué)出版社 .20xx； [5]袁秀平，李鶴一 .基于 MATLAB的帶鋼卷取電液伺服控制系統(tǒng)仿真 [期刊論文 ]礦山機(jī)械 20xx(11)； [6]胡盤峰，陳慧敏 .帶鋼跑偏電液伺服控制系統(tǒng)研究與 SIMLINK 仿真 [期刊論文 ]機(jī)床與液壓 20xx(10)； [7]顧瑞龍．控制理論及電液控制系統(tǒng) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .1984； [8]丁鋒 . 基于 MATLAB/SIMULINK 的自動控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗 [J]. 20xx.(6):5759； [9]寧斌 .帶鋼卷取對邊電液伺服系統(tǒng) [D]. 山西 :太原理工大學(xué) .20xx； [10]郭治富 .帶鋼卷取機(jī)對邊糾偏控制系統(tǒng)研究 [D]. 東北大學(xué) .20xx； [11]閏小偉 .卷取機(jī)糾偏控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真研究 [D]. 山西 :太原理工大學(xué) .20xx； [12]吳振順，韓俊偉 .機(jī)電液控制系統(tǒng)數(shù)字仿真與 CAD=[M]. 哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 .； [13]宋志安基于 MATLAB的液壓伺服控制系統(tǒng)分析與設(shè)計 [M]. 北京 :國防工業(yè)出版社 .； [14]田源道電 液伺服閥技術(shù) [M]. 北京 :航空工業(yè)出版社 .； [15]王正林，王勝開 . 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