【正文】 進行的。2 S函數(shù)在系統(tǒng)仿真中的應用MATLAB下提供的Simulink環(huán)境是解決非線性系統(tǒng)建模、分析與仿真的理想工具，本章將介紹Simulink建模與仿真方法及在控制系統(tǒng)中的應用。主要用S函數(shù)編寫程序來實現(xiàn)一個非線性系統(tǒng)的控制仿真，本文選擇兩關(guān)節(jié)機械手模型進行試驗，兩關(guān)節(jié)機械手是簡單的一類關(guān)節(jié)型機器人，通過對兩關(guān)節(jié)機械手[12]的控制，了解關(guān)節(jié)的輸出位置，估計通常難于準確測量的不確定摩擦力和外部擾動的影響，這樣才能保證全局的漸進穩(wěn)定。（4）機電一體化由“可編程序控制器 傳感器 液壓元件”組成的典型的控制系統(tǒng)仍然是自動化技術(shù)的重要方面；發(fā)展與電子技術(shù)相結(jié)合的自適應控制液壓元件,使液壓技術(shù)從“開關(guān)控制”進入到高精度的“反饋控制”；省配線的復合集成系統(tǒng),不僅減少配線、配管和元件,而且拆裝簡單,大大提高了系統(tǒng)的可靠性。（3）無給油化為了適應食品、醫(yī)藥、生物工程、電子、紡織、精密儀器等行業(yè)的無污染要求，不加潤滑脂的不供油潤滑元件已經(jīng)問世。它集成電接口和帶電纜及油管的導向系統(tǒng)裝置,使機械手運動自如。（2）模塊化有的公司把帶有系列導向驅(qū)動裝置的機械手稱為簡單的傳輸技術(shù),而把模塊化拼裝的機械手稱為現(xiàn)代傳輸技術(shù)。重復精度限定的是一個隨機誤差的范圍, 它通過一定次數(shù)地重復運行機器人來測定。（1）重復高精度重復精度是指如果動作重復多次,機械手到達同樣位置的精確程度。目前,機械手不僅應用于傳統(tǒng)制造業(yè)如采礦，冶金,石油,化學,船舶等領域,同時也已開始擴大到核能,航空,航天,醫(yī)藥,生化等高科技領域以及家庭清潔,醫(yī)療康復等服務業(yè)領域中。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。機械手的種類，按驅(qū)動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制機械手等。自由度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復雜。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。50年代以后，機械手逐步推廣到工業(yè)生產(chǎn)部門，用于在高溫、污染嚴重的地方取放工件和裝卸材料，也作為機床的輔助裝置在自動機床、自動生產(chǎn)線和加工中心中應用，完成上下料或從刀庫中取放刀具并按固定程序更換刀具等操作。應用機械手可以代替人從事單調(diào)、重復或繁重的體力勞動，實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，代替人在有害環(huán)境下的手工操作，改善勞動條件，保證人身安全，因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。 機械手的發(fā)展概況和趨勢機械手是一種模擬人手操作的自動機械[6]。目前已經(jīng)取得一定成績。使它具有一定的傳感能力，能反饋外界條件的變化，作相應的變更。同時要提高速度，減少沖擊，正確定位，以便更好的發(fā)揮機械手的作用。機械手通常擔負著上料、下料，搬動或裝卸零件的重復動作等，以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。 MATLAB Simulation。[關(guān)鍵詞] S函數(shù)；機械手模型；MATLAB仿真；跟蹤 Design of Complex System based on MATLAB and S FunctionAutomation Specialty ZHANG XxxxAbstract: S function module can describe any plex system. The mathematical model of twojoint manipulator is designed in this paper. We build a simulation model based on its mathematical model, and using the Sfunction module in the MATLAB language to describe the system in order to achieve the control of position and velocity. Then we can simulate for the nonlinear system by using MATLAB software. The simulation results show that the model has good stability, which can achieve precise control of the robot position and velocity.Key words: S Function。然后利用MATLAB軟件對這個非線性系統(tǒng)進行仿真。南 陽 理 工 學 院本科生畢業(yè)設計（論文）學院（系）：電子與電氣工程學院 專 業(yè)： 自動化 學 生： x x 指導教師： x x 完成日期 2012年 5 月 南陽理工學院本科生畢業(yè)設計（論文）基于MATLAB和S函數(shù)的復雜系統(tǒng)設計 Design of Complex System based on MATLAB and S Function總 計： 22 頁表 格： 0 個插 圖： 5 幅南陽理工學院本科畢業(yè)設計（論文）基于MATLAB和S函數(shù)的復雜系統(tǒng)設計Design of Complex System based on MATLAB and S Function 學 院 （系）： 電子與電氣工程學院 專 業(yè)： 自動化 學 生 姓 名： x x 學 號： 1040910200xx 指 導 教 師(職稱)： x x（副教授） 評 閱 教 師： 完 成 日 期： 南陽理工學院Nanyang Institute of Technology基于MATLAB和S函數(shù)的復雜系統(tǒng)設計基于MATLAB和S函數(shù)的復雜系統(tǒng)設計自動化 x x[摘 要] S函數(shù)模塊可以描述任意復雜的系統(tǒng)。本文設計了兩關(guān)節(jié)機械手的數(shù)學模型，根據(jù)其數(shù)學模型搭建出仿真模型，并利用MATLAB語言中的S函數(shù)模塊來描述該系統(tǒng)，以實現(xiàn)位置和速度的跟蹤控制。仿真結(jié)果表明，該模型具有良好的穩(wěn)定性，能實現(xiàn)機械手位置和速度的精確控制。 Manipulator Model。 TrackingI目 錄1引言 1 1 機械手的發(fā)展概況和趨勢 1 1 2 32 S函數(shù)在系統(tǒng)仿真中的應用 3 3 MATLAB及Simulink簡介 3 MATLAB主要功能簡介 4 Simulink的功能及部分模塊介紹 4 S函數(shù)的基本結(jié)構(gòu)及封裝 6 S函數(shù)的概述 6 S函數(shù)的基本結(jié)構(gòu) 7 S函數(shù)模塊的封裝 8 S函數(shù)工作原理 83兩關(guān)節(jié)機械手仿真模型 104兩關(guān)節(jié)機械手的設計分析 115結(jié)論 13結(jié)束語 14參考文獻 15附錄 16致謝 22II1引言隨著我國工業(yè)自動化水平的不斷提高，在機械加工與制造領域，以及各種裝配與包裝自動化生產(chǎn)線上，機械手的應用已相當普遍。機械手在國內(nèi)主要是逐步擴大應用范圍，重點發(fā)展鑄造、熱處理方面的機械手，以減輕勞動強度，改善作業(yè)條件，在應用專用機械手的同時，相應的發(fā)展通用機械手，有條件的還要研制示教式機械手、計算機控制機械手和組合機械手等。國外機械手的發(fā)展趨勢是大力研制具有某種智能的機械手。如位置發(fā)生稍許偏差時，即能更正并自行檢測，重點是研究視覺功能和觸覺功能。隨著機械手的小型化和微型化，其應用領域?qū)黄苽鹘y(tǒng)的機械領域，而向