【正文】 在這期間，通過(guò)查閱資料，我的綜合分析能力提高了許多，書面表達(dá)能力和口頭表達(dá)能力也得到了錘煉，尤其是獨(dú)立思考判斷和動(dòng)手操作能力，都有了很大進(jìn)步，這些對(duì)于我未來(lái)走向工作崗位也都是大有裨益的。)。time(s)39。plot(t,ut(:,2),39。ylabel(39。)。 figure(2)。)。b39。subplot(212)。)。b39。subplot(211)。sys(2)=x(2)。sys(2)=ddq(1)。 ddq=inv(M)*(tol39。W=[15*g*cos(q1)+*g*cos(q1+q2)。 M=[v+q01+2*q02*cos(q2) q01+q02*cos(q2)。 v=。 q1=x(1)。ddqd1=pi^2*cos(pi*t)。str=[]。 = 0。 = 0。Unhandled flag = 39。case 1, sys=mdlDerivatives(t,x,u)。 tol=M0*(ddqd+C*de)+B0*(dqd+C*e)w0+gama*sign(s)。 tol=M*(ddqd++K1*de+K2*e)+B*dqw。if F==1 K1=[10 0。C=[c1 0。dB=B0B。M0=*M。B=[q02*dq2*sin(q2) q02*(dq1+dq2)*sin(q2)。q02=。de=[de1。e=[e1。dq=[dq1。 q1=u(3)。 dqd=[dqd1。ddqd1=pi^2*cos(pi*t)。str = []。 = 1。,num2str(flag)])。case 3, sys=mdlOutputs(t,x,u)。從而使我在大學(xué)里學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)在根本上得到了一次完整的實(shí)踐和提高。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,主要是非線性系統(tǒng)的應(yīng)用,本課題選擇兩關(guān)節(jié)機(jī)械手模型進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)選取的機(jī)械手模型，設(shè)置控制參數(shù)設(shè)計(jì)出仿真方案，對(duì)機(jī)械手模型進(jìn)行軌跡跟蹤試驗(yàn)。結(jié)束語(yǔ)從選擇畢業(yè)論文課題起，通過(guò)收集資料、查閱書籍，到最終定稿的全過(guò)程，有艱辛、有困惑、有汗水，但更多的是收獲知識(shí)的快樂(lè)，是聆聽教誨的頓悟，是獲得成功的喜悅，更是發(fā)自內(nèi)心的濃濃的感恩。圖5 simulink主程序5結(jié)論本文針對(duì)兩關(guān)節(jié)機(jī)械手的軌跡跟蹤問(wèn)題，通過(guò)已建立的數(shù)學(xué)仿真模型，進(jìn)而用matlab語(yǔ)言中的S函數(shù)編制仿真程序進(jìn)行位置和速度跟蹤試驗(yàn)。圖3 關(guān)節(jié)1和關(guān)節(jié)2的位置跟蹤圖4 關(guān)節(jié)1和關(guān)節(jié)2的控制輸入從圖3中我們可以很明顯的看出，在仿真開始時(shí)刻，軌跡跟蹤曲線誤差比較大，隨后關(guān)節(jié)1和關(guān)節(jié)2實(shí)際輸出軌跡與期望輸出軌跡幾乎完全重合。搭建該機(jī)械手仿真模型的選取以下模塊：（1）標(biāo)有“Sfunction”的模塊；（2）標(biāo)有“Sine Wave”模塊；（3）標(biāo)有“To Workspace”的模塊；（4）標(biāo)有“Mux”的模塊；（5）標(biāo)有“Demux”的模塊。S函數(shù)模塊可以描述任意復(fù)雜的系統(tǒng)。控制參數(shù)?。篕1=diag10,10, K2=diag10,10,γ= 。在所有模塊都初始化后，模塊進(jìn)入仿真循環(huán)，在仿真循環(huán)的每個(gè)階段，Simulink都要調(diào)用模塊或者S函數(shù)。一個(gè)仿真循環(huán)就是由仿真階段按一定順序組成的執(zhí)行序列。如果 S函數(shù)存在連續(xù)狀態(tài)，Simulink 就在細(xì)化的小時(shí)間步長(zhǎng)中調(diào)用S函數(shù)的輸出（mdlOutputs）和微分（mdlDerivatives）例程。 （2）計(jì)算下一個(gè)采樣時(shí)刻：如果模型使用變步長(zhǎng)求解器，那么就需要在當(dāng)前仿真步長(zhǎng)內(nèi)確定下一個(gè)采樣點(diǎn)的時(shí)間，也即下一個(gè)仿真步長(zhǎng)的大小。 由于積分時(shí)，對(duì)仿真步長(zhǎng)有要求，所以此時(shí)需要將仿真步長(zhǎng)細(xì)化。輸入、輸出及狀態(tài)的關(guān)系可以用狀態(tài)方程描述：輸出方程：y=f0t ,x ,u （1）連續(xù)狀態(tài)方程：dx=fdt ,x ,u （2）離散狀態(tài)方程：xk+1=fut ,x ,u （3）其中x=dx xk+1 ，如圖1所示。 Simulink 中的每個(gè)模塊都有三個(gè)基本元素：輸入向量、狀態(tài)向量和輸出向量，分別表示為u，x和 y。則完成了對(duì)S函數(shù)的模塊封裝。如果S函數(shù)需要響應(yīng)不同操作，可以對(duì)每一個(gè)參數(shù)選擇編寫對(duì)應(yīng)的回調(diào)函數(shù)。圖標(biāo)即模塊上顯示的圖形，可以編輯自己需要的文字，也可以用圖片包裝模塊。在實(shí)際仿真過(guò)程中，Simulink會(huì)自動(dòng)將flag設(shè)置成0，進(jìn)行初始化過(guò)程，然后將flag的設(shè)置為3，計(jì)算該模塊的輸出。（5）若flag的值為4時(shí)，將調(diào)用mdlGetTimeOfNextVarHit()函數(shù)，計(jì)算下一步的仿真時(shí)刻，并將計(jì)算得出的下一步仿真時(shí)間由sys變量返回。對(duì)連續(xù)系統(tǒng)和有單個(gè)采樣周期的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，該變量為[t1,t2],其中t1為采樣周期，如果取t1=1則將繼承輸入信號(hào)的采樣周期參數(shù)t2為偏移量，一般取為0。首先通過(guò)sizes=simsizes語(yǔ)句獲得默認(rèn)的系統(tǒng)參數(shù)變量sizes。另外,S函數(shù)可以使用其他多種語(yǔ)言編寫，因此可以實(shí)現(xiàn)代碼的移植，即將已有的代碼結(jié)合進(jìn)來(lái)，而不需在Simulink中重新實(shí)現(xiàn)算法。它采用一種特殊的調(diào)用語(yǔ)法，使函數(shù)和Simulink求解器進(jìn)行交互。Sfunction的設(shè)計(jì)步驟很簡(jiǎn)單，只有兩步，但是可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的功能。它是一種用程序描述而非控制模塊圖描述的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，可以使用MATLAB語(yǔ)言來(lái)編寫。在這個(gè)調(diào)用完成后，模塊的所有輸出端口都對(duì)當(dāng)前的仿真步有效，也即是說(shuō)只有在一個(gè)模塊被更新之后，它才能作為其他模塊的有效輸入，去影響那些模塊的行為。它是仿真的第一步，先于第一個(gè)仿真循環(huán)，它初始化S函數(shù)，在這個(gè)階段，Simulink完成下面的工作：l 初始化SimStruct包含S函數(shù)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；l 確定輸入、輸出端口的數(shù)目和大小；l 確定模塊的采樣時(shí)間；l 分配內(nèi)存給sizes數(shù)組。該元件可以將單路的輸入向量以某種方式解耦后多路輸出，具體的解耦方式可由雙擊元件來(lái)設(shè)置。標(biāo)有“To Workspace”的模塊，是輸出到工作空間去。并且，Simulink的命令基本上都由鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)的。當(dāng)然，對(duì)于控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，這兩部分是一個(gè)連貫的整體。概括的說(shuō)，Simulink是一種可視化動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真環(huán)境。它采用鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)方式，能夠處理線性、非線性、連續(xù)、離散等多種系統(tǒng)。（2）MATLAB的繪圖功能l 二維圖的繪制；l 特殊坐標(biāo)圖形的繪制與修改。本文用的仿真語(yǔ)言是MATLAB語(yǔ)言。這比在實(shí)際物理模型上安裝、接線、調(diào)整等準(zhǔn)備工作的工作量要小得多，周期短，耗資少。所謂物理仿真，就是應(yīng)用幾何相似原理，制作一個(gè)與實(shí)際系統(tǒng)相似但幾何尺寸較小的物理模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究；所謂數(shù)學(xué)仿真，就是應(yīng)用數(shù)學(xué)相似原理，構(gòu)成數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。由于本文的研究方法無(wú)法直接利用工具箱實(shí)現(xiàn)，所以相關(guān)的程序都是參考工具箱中的程序自行編制的。首先簡(jiǎn)要介紹Simulink的概況，并介紹了Simulink提供的Sfunction模塊和常用模塊的應(yīng)用，以及S函數(shù)的編寫格式與方法，為后面搭建系統(tǒng)仿真模型打下基礎(chǔ)。而今,電磁閥的線圈功率越來(lái)越小,而PLC的輸出功率在增大,由PLC直接控制線圈變得越來(lái)越可能。模塊化機(jī)械手使同一機(jī)械手可能由于應(yīng)用不同的模塊而具有不同的功能,擴(kuò)大了機(jī)械手的應(yīng)用范圍, 是機(jī)械手的一個(gè)重要的發(fā)展方向。隨著微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械手的重復(fù)精度將越來(lái)越高,它的應(yīng)用領(lǐng)域也將更廣闊, 如核工業(yè)和軍事工業(yè)等。在技術(shù)發(fā)展上也有了很大提高。機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒(méi)有獨(dú)立的控制裝置。自由度是機(jī)械手設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)。機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。它可按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操持工具完成某些特定操作。如位置發(fā)生稍許偏差時(shí)，即能更正并自行檢測(cè)，重點(diǎn)是研究視覺(jué)功能和觸覺(jué)功能。機(jī)械手在國(guó)內(nèi)主要是逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，重點(diǎn)發(fā)展鑄造、熱處理方面的機(jī)械手，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)條件，在應(yīng)用專用機(jī)械手的同時(shí)，相應(yīng)的發(fā)展通用機(jī)械手，有條件的還要研制示教式機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和組合機(jī)械手等。 Manipulator Model。本