(页数:35字数:16544)摘 要: 位置随动系统又称跟随系统或伺服系统.它主要解决有一定精度的位置自动跟随问题,如数控机床的刀具进给和工作太的定位控制,工业机器人的工作动作,工业自动导引车的运动,国防上的雷达跟踪,导弹制导,火炮瞄准等.在现代计算机集成机器制造系统(CIMS),柔性机器制造系统(FMS)等领域,位置随动系统得到越来越广泛的应用.控制系统的仿真是控制系统设计和分析的重要环节。MATLAB语言及它的Simulink和Statrflow及多种功能型工具箱为我们提供了丰富的控制系统设计分析工具。本文通过交流位置随动系统的MATLAB计算及仿真，把最好的计算机仿真软件MATLAB与控制系统两者结合起来。分别介绍了控制系统和MATLAB的有关知识。旨在使使用者能通过该软件，快速分析设计控制系统，快速调用和设计智能算法，快速优化参数等, 促进MATLAB在国内的推广应用。
采用MATLAB软件中的控制工具箱对直流电动机双闭环调速系统进行计算机辅助设计，并用SIMULINK进行动态数字仿真，结果表明，用MATLAB软件是控制系统设计与仿真的一种功能完善、编程简单、且具有较高精度的有力工具。

关键词：控制系统 仿真 双闭环 调速 MATLAB语言


Abstract

Location follow to move system again fit to follow systematic or servo system. It major solution has the location of certain precision that follows problem voluntarily, control work and the feed of cutting tool of machine tool in full too location control, the working movement of industrial robot, industry automatic Dao draw the sport of vehicle, the radar tracking on defence, missile system Dao, gun aim etc.. In modern computer integrated machine production system ( CIMS ) the fields such as flexible machine production system ( FMS ), location follow to move system get more and more extensive application. The emulation of control system is the important link that control system designs and analyses. MATLAB language and it's Simulink and Statrflow and various function type tool case have offered rich control system design analysis tool for us. It is calculated that this paper follows through exchanging location to move systematic MATLAB and emulation, combine the best computer emulation software MATLAB and control systematic two. Difference has introduced the relevant knowledge of control system and MATLAB. Aim at make use can pass through this software, fast analysis design control system uses and designs intelligent algorithm fast, fast optimization parameter, promoting MATLAB in home popularize application
Computer-aided analysis and design are carried out for speed-controlling system of d-c motor by using TOOLBOX AND SIMULINK.The result shows that this is an efficient andhigh-precision method suitable for design of the practical speed-controlling system.

Keyword: Control system； Simulation； MATLAB

目录:

第一章 绪论
第二章 MATLAB语言和SIMULINK框图式仿真简介
第三章 直流拖动双闭环调速系统的计算及仿真

第一章 绪论
1.1自动控制系统简介
现代自动控制系统应用非常广泛，几乎遍及国民经济的所有部门。现在讨论的控制系不是广义的、泛指的控制系统，而是工程技术领域里常指的自动控制系统。以控制对象生产工艺过程的性质、特点而论，控制系统大体可分为两大类：一类是以机械运动为主要生产形式，以电动机为执行机构的“电力拖动自动控制系统”；另一类是以化学反应或者热能转换为主要生产形式，以自动化仪表与装置为检测与执行机构的“工业生产过程控制系统”。
这两类控制系统仅仅是执行机构和系统的设备生产形式不同，其自动控制的理论完全一样，研究的方法以及仿真理论、过程没有什么差别。
1.1.1电力拖动自动控制系统
在现代工业生产中，为了实现各种不同生产工艺过程的要求，需要使用各种各样的生产机械。例如各类生产机床、轧钢机、矿井提升机、水磨机、造纸机、纺织机械、化工机械、电力机床、电梯、起重机、榨油机、水泵、电动工具乃至家用电器等等，数不胜数。
电动机拖动生产机械运转叫做电力拖动。电力拖动，是电动机将电能转换为机械能的过程，是当代各种生产活动最基本也是最先进的形式。这是新型的电力代替传统而原始的人力或者畜力的历史必然，也是现代文明的标志之一。
作为现代能源主要形式的电能，其生产集中在火力、水力、风力与原子能发电厂进行。电能可远距离输送，简单经济、易于分配、转换与控制，检测方便，价格低廉。电力拖动比其它形式的拖动效率要高得多，原动机与被动机械的连接简便。电动机效率高，运转经济。电动机的形式种类与规格很多，具有各种良好的特性，可适应各种不同生产机械的需要。电动机易于操作及控制，电动机的起动、制动、反向及调速等控制简便快捷，调节性能良好。电力拖动可实现远距离控制与自动调节，并进而实现生产过程的自动化。
综上所述，电力拖动自动控制系统已经成为现代工业生产自动化及电气化的基础，而实现工业生产自动化和电气化对于提高生产效率和产品质量是至关重要的，而且对提高工人的工作环境，安全性，操作性，降低工作人员的劳动强度都有重要的意义。
1.1.2工业生产过程自动控制系统
工业生产过程自动控制是指在冶金、机械、石油、化工、电力、轻工、建材、原子能与环保等部门的生产中，对于温度、压力、流量、液位、成分等变量实现的自动控制。它是利用过程检测仪表、自动化设备与装置、数字计算机等自动化技术工具，对整个生产过程进行自动检测与控制，以期达到各种最优的技术、经济指标，提高经济效率与劳动生产率、节约能源、改善劳动生产条件、保护生态等目的。
工业生产过程自动控制系统（简称过程控制系统），是由控制对象与过程控制仪表所组成。以控制的角度而论，工业生产过程自动控制着重研究串级控制、前馈控制、均匀控制、比值控制、分程控制、选择性控制、多变量控制、多冲量控制以及数字过程控制等方面的课题。
工业生产过程自动控制系统是一门内容极为丰富的综合性应用技术学科，它与工程实践联系紧密，与电力拖动自动控制系统一样，在现代工业生产过程自动化中也得到了十分广泛的应用。