大器，电压比较放大器由放大器组成，其中放大器仅起倒相作用，则起电压比较和放大作用，其输出信号作为下级功率放大器的控制信号，并具备鉴别电压极性的能力。为了推动随动系统的执行电动机，只有电压放大是不够的，还必须有功率放大，功率放大由晶闸管或大功率晶体管组成整流电路，由它输出个足以驱动电动机的电压。执行元件其职能是直接推动被控对象，使其被控量发生变化。用来作为执行元件的有阀电动机等。这个系统中选用永磁式直流伺服电动机作为带动负载运动的执行机构。直流伺服电动机实物图如图所示图直流伺服电动机实物图减速器其职能是实现执行元件与负载之间的匹配。由于执行元件为高转速小转矩的电动机，而负载雷达天线是低转速的，所以在电机和负载之间需要引入减速器，以达到两者之间的平衡。减速器常用个齿轮组。该位置随动系统的工作原理如果两个电位器和的转轴位置相同，即给定角与反馈角相等，此时角差,两个电位器的输出电压，所以电压比较放大器的输出电压，可逆功率放大器的输出电压，电动机的转速，系统处于静止状态。但系统存在惯性，若输入变化，输出难以立即复现，此时≠，如当给定角增大，则，电动机转速，经减速器带动雷达天线转动，雷达天线通过机械机构带动电位器的转轴，使相应增大。只要，电动机就直带动雷达天线朝着缩小偏差的方向运动，当达到，偏差角时，系统才会停止运动，在新的状态重新稳定下来。当给定角减小，则系统运动方向将和上述情况相反。显而易见，这个系统完全能够实现被控制量准确跟踪给定量的变化，这种现象就称为随动。第三章系统的建模与仿真语言简介丁语言概述是由矩阵实验室两词的前三个字母组合而成，是美国公司出品的大型数学计算软件，用于算法开发数据可视化数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。现在己经成为应用最广的电子仿真计算机辅助设计的软件工具，它不仅仅是个矩阵实验室，更是种全新的计算机高级程序语言。它能够实现对各种控制系统随动系统的结构框图为图雷达天线位置随动系统的结构框图系统的开环传函为式基于的系统的性能分析及仿真稳定性分析稳定性是指在扰动作用消失后系统重新恢复平衡状态的能力。这里我们通过求闭环系统的特征根来判断系统是否稳定。判断依据是特征方程的所有根即特征根都为负实数或具有负的实部，则系统稳定。对随动系统，更看重的是准确性和快速性，但是系统稳定是研究其它切性能的前提。判断稳定性方法如下在软件命令窗口输入程序,,,,别长，系统稳定性也受到影响，如图所示，当增大到时，系统稳定性明显变差，所以也不是越大越好，此处我们选择为，此时系统超调量很小，调节时间比其它值时并未增加多少。积分时间常数的确定假设原系统用控制进行校正，此时控制环节的传函为式,令，，使积分时间常数分别等于,,,,等五个不同的值，通过系统的阶跃响应判断其对系统性能的影响，从而选择合适的值。在软件命令窗口输入程序,,,,,该系统的阶跃响应如图图控制时的系统阶跃响应由图可知，减小积分时间常数积分变强会使系统调节时间变短，而由图看出加入微的仿真，仿真结果可以直观的反应控制的效果，因此用对雷达天线随动控制系统进行仿真可以检测系统设计的正确性和实用性。是软件的扩展，是个实现动态系统建模与仿真的软件包，内部安装有多种基本的系统模块，它们都是按功能分类，存在不同文件夹下，我们只要知道模块的功能及输入输出，将它们按顺序连接起来构成所需系统模型，从而进行仿真，再对结果进行分析就可以了。也是仿真很方便实用的个软件。本文我们的分析与仿真主要是在窗口输入程序命令，从而得到所要的数据结果及仿真图形，因为这样得到的响应图形与得到的仿真图致，所以本文不再重复使用此软件仿真。语言的特点语言的主要特点有功能强大，应用范围广。几乎各个领域科学研究与工程技术应用需要的计算，均可通过软件来解决语言简单，内涵丰富，编程效率高。界面简单，用户使用方便。可以把编辑编译连接执行调试等多个步骤融为体具有强大的图形功能。提供了许多高级图形函数和绘图命令，可以绘制出多种图形扩充能力强系统数学传函的建模简化的系统框图如图所示图简化的系统框图测量元件的传函电位器作为角位移传感器，将角位移转换成模拟电压信号的幅值。电位器输出的是给定角度与反馈角度的差值转换成电压信号式这里。在零初始条件下，对上式求其拉普拉斯变换，可求得电位器的传递函数。则其传递函数如下式所示式放大环节的传函电压放大器与功率放大器整体看做个放大环节，由于运算放大器具有输入阻抗很大，输出阻抗小的特点，在工程上被广泛用来作信号放大器。其输出电压与输入电压成正比，传递函数为式式中参数为功率放大器输出电压，为电压放大器输入电压，为放大倍数。伺服电动机的传函列出其工作方程如下式根据式，对两边进行拉普拉斯变换，可以求得其传递函数。则两台伺服电动机的传递函数为式测速发电机执行电机的输出转速经测速发电机反馈到其驱动装置放大器，其输出电压与其转速成正比，即有式于是可得测速发电机的微分方程式经过拉普拉斯变换，可得传递函数式减速器减速器的方程为式进行拉普拉斯变换为式故其传递函数为式式中为转速比。本系统各个环节中，放大器增益为，电桥增益测速电机增益，，，，,,减速比。通过以上的推导和计算，得出随动系统各个部分的传递函数，依次列写如下电位器放大器电动机其中是电动机电时间常数，是电动机传递系数，经计算量值分别为和。测速发电机减速器。该位置将它们转换成定形式的电量，这就需要位移检测装置。这里的位移检测装置我们选用电位器，由电位器和组成角度检测器，其中电位器的转轴与手轮相连，作为转角给定，电位器的转轴通过机械机构与负载部件相连接，作为转角反馈，两个电位器均由同个直流电源供电，这样便实现了将位置直接转换成电量输出。放大元件其职能是将偏差信号进行放大，用来推动执行元件去控制被控对象。可用晶体管晶闸管等组成的电压放大级和功率放大级将偏差信号放大。该系统中我们应用电压比较放大器和可逆功率放分环检测的电气控制系统电气自动化李桂芹提高电气控制系统可靠性的措施电气自动化梁首发与工控机应用分析工业仪表与自动化装置，江梅在镗铣床控制系统中的应用冶金动力，机床中，进给传动的作用是接受数控系统的指令，经放大后使刀具作精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动，如直线斜线圆弧等，加工出符合要求的零部件。对进给传动的要求为高精度，即高的定位精度和重复定位精度以及加工零件的综合精度高品质，即频带宽，响应快，动静态速降小，调速范围宽高速度，即能快速定位，以提高效率大功率，即能输出大的力矩和功率，以满足加工的需要。进给传动电气部分的数控改造确定控制方式数控系统的控制方式基本上分为开环闭环半闭环三种。普通机床数控化改造选择那种控制方式，需根据具体情况确定。般小型采用开环控制，中重型采用半闭环控制，由于闭环控制需直接测出移动部件的实际位置，要在机床的相应部位安装直线测量元件，工作量大，费时多，而且闭环控制的调试相当麻烦，它的稳定性与机械部分的各种非线性因素有很大关系，在机床数控改造中般不采用闭环控制方式。对的改造中为其配置日本公司的数控系统。选择伺服系统目前，使用的比较广泛的伺服系统有步进电机驱动系统可控硅直流伺服系统以及大功率晶体管直流脉宽调制伺服系统。改造中采用直流伺服系统。选择位置测量元件位置测量元件是数控伺服系统中的部分，用来测量运动部件按指令移动的位移量，并将其位移量反馈给数控系统。为之测量元件可分为旋转型测量元件和直线性测量元件两类。旋转型测量元件又分为旋转变压器和光电脉冲编码器，这两种测量元件均可用于数控系统的半闭环控制中，用来测量伺服电机的角位移量直线性测量元件有感应同步器和光栅，这两种测量元件多用在闭环控制方式的数控系统中，在机床的数控改造中般不用。设计中选取光电编码器作为位置测量元件。进给传动机械部分的数控改造导轨副原铣床的导轨采用滑动导轨，其结构简单，制造方便，承载面积大，接触刚度好抗震性强等系列优点。但滑动导轨的静摩擦系数随速度变化而变化，摩擦损失大，在低速是易出现爬行现象，直接影响运动部件的定位精度。改造中在原移动部件的导轨上粘接聚四氟乙烯软带，该软带摩擦系数小，动静摩擦系数差别小，部件运行平稳无爬行，定位精度高。没有震动，提高了工件表面加工质量，延长了刀具使用寿命。软带耐磨损，且嵌入性能好，与其配合的金属导轨面不会拉伤，软带有自润滑性，当机械润滑系统出现故障时，导轨不会拉伤。进给箱原铣床为齿轮结构，改造中取消原进给箱，依靠数控系统和伺服系统控制工作台的进给，提高其定位精度，达到伺服控制目的。移动元件在机床的进给传动链中，需将旋转运动变换成直线运动。原铣床采用普通丝杠副实现该项运动。普通丝杠副的导程小，降速比大，故牵引力大。普通丝杠副有自锁能力，在垂向进给机构中不用附加制动装置。其缺点是摩擦阻力大，传动效率低，动静摩擦系数相差大，在低速时容易出现爬行。数控机床要求进给部分的移动元件灵敏度好精度好反应快无爬行。采用滚珠丝杠副可满足数控机床进给运动大器，电压比较放大器由放大器组成，其中放大器仅起倒相作用，则起电压比较和放大作用，其输出信号作为下级功率放大器的控制信号，并具备鉴别电压极性的能力。为了推动随动系统的执行电动机，只有电压放大是不够的，还必须有功率放大，功率放大由晶闸管或大功率晶体管组成整流电路，由它输出个足以驱动电动机的电压。执行元件其职能是直接推动被控对象，使其被控量发生变化。用来作为执行元件的有阀电动机等。这个系统中选用永磁式直流伺服电动机作为带动负载运动的执行机构。直流伺服电动机实物图如图所示图直流伺服电动机实物图减速器其职能是实现执行元件与负载之间的匹配。由于执行元件为高转速小转矩的电动机，而负载雷达天线是低转速的，所以在电机和负载之间需要引入减速器，以达到两者之间的平衡。减速器常用个齿轮组。该位置随动系统的工作原理如果两个电位器和的转轴位置相同，即给定角与反馈角相等，此时角差,两个电位器的输出电压，所以电压比较放大器的输出电压，可逆功率放大器的输出电压，电动机的转速，系统处于静止状态。但系统存在惯性，若输入变化，输出难以立即复现，此时≠，如当给定角增大，则，电动机转速，经减速器带动雷达天线转动，雷达天线通过机械机构带动电位器的转轴，使相应增大。只要，电动机就直带动雷达天线朝着缩小偏差的方向运动，当达到，偏差角时，系统才会停止运动，在新的状态重新稳定下来。当给定角减小，则系统运动方向将和上述情况相反。显而易见，这个系统完全能够实现被控制量准确跟踪给定量的变化，这种现象就称为随动。第三章系统的建模与仿真语言简介丁语言概述是由矩阵实验室两词的前三个字母组合而成，是美国公司出品的大型数学计算软件，用于算法开发数据可视化数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。现在己经成为应用最广的电子仿真计算机辅助设计的软件工具，它不仅仅是个矩阵实验室，更是种全新的计算机高级程序语言。它能够实现对各种控制系统随动系统的结构框图为图雷达天线位置随动系统的结构框图系统的开环传函为式基于的系统的性能分析及仿真稳定性分析稳定性是指在扰动作用消失后系统重新恢复平衡状态的能力。这里我们通过求闭环系统的特征根来判断系统是否稳定。判断依据是特征方程的所有根即特征根都为负实数或具有负的实部，则系统稳定。对随动系统，更看重的是准确性和快速性，但是系统稳定是研究其它切性能的前提。判断稳定性方法如下在软件命令窗口输入程序,,,,别长，系统稳定性也受到影响，如图所示，当增大到时，系统稳定性明显变差，所以也不是越大越好，此处我们选择为，此时系统超调量很小，调节时间比其它值时并未增加多少。积分时间常数的确定假设原系统用控制进行校正，此时控制环节的传函为式,令，，使积分时间常数分别等于,,,,等五个不同的值，通过系统的阶跃响应判断其对系统性能的影响，从而选择合适的值。在软件命令窗口输入程序,,,,,该系统的阶跃响应如图图控制时的系统阶跃响应由图可知，减小积分时间常数积分变强会使系统调节时间变短，而由图看出加入微