随动控制系统应用探讨(比例控制)

摘要

本文先以随动系统知识铺垫，学习随动控制系统的结构和定义，技术要求和发展现状，随动控制系统的应用领域在本文中也有提及。介绍了比例随动控制系统的定义及分类，同时也主要探讨了其在现实中的应用，并对其一些典型应用进行了简单探讨。并在此基础上完成了其液压系统的数学建模和基于simulink工具箱的系统仿真。

第一章主要介绍了本文的研究目的，随动系统发展现状及背景，研究意义。第二章介绍了随动系统和比例随动系统的组成及定义。第三章介绍了比例随动系统的应用，并举例说明其简单的原理和功能，还概括性的列举了一些其他领域的应用。最后一章以液压比例随动系统为例，进行了数学建模和仿真。

关键词：随动系统；比例控制；气动；液压

abstract

This paper first to servo system knowledge matting, learn to go with dynamic control system structure and definition, technical requirements and the developing situation, servo control system application fields are also mentioned in this article. Introduces the servo control system of the proportion of definition and classification, but also the main discusses the reality, the application of some of its typical applications are also discussed. And on this basis completed its hydraulic system of mathematical modeling and simulation of the system based on simulink tool box.

The first chapter of this paper mainly introduces the purpose, servo system development present situation and background, significance. The second chapter presents a dynamic system and proportion with servo system composition and definition. The third chapter presents the application of the system with dynamic ratio, and illustrates the simple principle and function, and the general enumerates some of the other areas of application. The last chapter of hydraulic proportional to follow-up system as an example, the mathematical modeling and simulation.

Key words：Servo system; Proportional control; Pneumatic; hydraulic

目录

第1章概述 (1)

1.1 概述 (1)

1.2 随动系统的背景 (1)

1.3 研究意义 (2)

第2章随动控制系统 (3)

2.1 随动系统 (3)

2.2 比例控制随动系统 (6)

第3章比例随动系统应用探讨 (11)

3.1 比例随动系统的应用探讨 (11)

3.2 比例随动系统的典型应用 (15)

3.3 比例随动系统其它应用领域 (16)

3.4 比例随动控制的优缺点 (17)

第4章比例随动控制系统仿真 (18)

4.1 matlab仿真 (18)

4.2液压系统数学模型建立 (21)

4.3基于Simulink的PID仿真 (24)

结论 (27)

参考文献 (28)

致谢 (29)

第1章概述

1.1 研究目的

随动系统（也叫伺服系统）是自动控制系统中的一类，是用来控制被控对象的某种状态，使其能够自动地、连续地、精确地重复输入信号的变化规律。随着科学技术的飞速发展，特别是微电子技术、计算机技术和电力电子技术以及其他技术的发展，伺服技术更是发展迅速，它的应用几乎遍及社会生产各领域。

在这次设计中主要对比例随动系统的应用进行学习，不仅从整体着眼了解随动系统基本原则和要求，还添加了一些自己在设计中查阅相关资料的心得和一些新的计算方法。还有在论文设计的过程中，自己的电脑绘图能力也得到一些提升。

本文是将比例控制应用于随动系统，即比例控制随动系统。本文的目的就是对其的应用进行学习和讨论，并能简单列举出简单的原理和功能。在文章的第二章中先就随动系统的定义和各项性能指标进行了简单的阐述，使读者更容易理解随动系统。

1.2 随动系统的背景

随动系统是自动控制系统中的一类，1934年第一次提出了伺服机构（Servomechanism），1944年世界上第一个随动系统由麻省理工学院成功研制，随着自动控制理论的发展，到 20世纪中期，随动系统的理论和实践均趋于成熟。在近几年新技术的推动下，特别是伴随着微电子和计算机技术的发展，随动系统应用几乎遍及社会的各个领域。

它的发展初期是以反馈理论为基础的自动调节原理，随着工业生产和科学技术的发展，现在已发展成为一门独立的学科——控制论。在18世纪人们发明了两类机器：机器工具机和机器发动机，来代替人手和体力，开始实现机械化；在上世纪40、50年代即第二次世界大战期间及以后，由于军事和生产上的需要，自动控制技术开始迅速发展，发明了第三类机器——机器控制器，来代替人的部分简单的管理工作，形成了自动控制系统；到50年代末，自动控制理论已经形成比较完整的理论体系，由于电子计算机技术的飞速发展，在客观上提供了必要的技术手段。

随动系统作为自动化系统的一种，其研究和应用已较为广泛。从早期的模拟直流系统，到80年代后期的数字交流系统，随动系统大量应用于工业和国防领域。虽然新的控制结构和控制器不断出现，同时像自适应控制、最优控制、模糊控制、智能控制、神经网络控制等新算法也不断涌现。从实现手段上看，用单片机、可编程逻辑器件手段实现的较多，用专门嵌入式控制计算机实现的还不多见。实时