matlab仿真二自由度機(jī)械臂動(dòng)態(tài)仿真

1、機(jī)電系統(tǒng)的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)仿真機(jī)電系統(tǒng)的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)仿真基于二自由度兩連桿平面機(jī)器人系統(tǒng)仿真基于二自由度兩連桿平面機(jī)器人系統(tǒng)仿真馬國(guó)鋒梁應(yīng)海周凱（武漢理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械工程及自動(dòng)化系）摘要：平面兩連桿機(jī)器人（機(jī)械臂）是一種簡(jiǎn)單的兩自由度的機(jī)械裝置，其具有一定的復(fù)雜動(dòng)力特性，對(duì)其的簡(jiǎn)單研究能夠?qū)C(jī)電系統(tǒng)和機(jī)器人有更好的學(xué)習(xí)了解和認(rèn)識(shí)。利用matlab仿真的快捷，簡(jiǎn)潔，以及可視化操作可以使其研究更方便，以及利用PID調(diào)節(jié)，使系

2、統(tǒng)具有更好的時(shí)間響應(yīng)性能。關(guān)鍵詞：matlab仿真PID控制調(diào)節(jié)平面機(jī)器人伺服直流電動(dòng)機(jī)Abstract:ThePlanartwolinkrobot(RobotArm)isasimplemechanicaldeviceoftwodegreesoffreedomithascomplexdynamicacteristics.WecangainbetterlearningunderstingfMechanicalElectricalsyste

3、msRobotsonlythroughstudyingitsimply!UsingthesuperiperfmanceofMATLABwecanmaketheresearchmeconvenientbesideswealsocanmakethesystemhavebetterperfmanceinTimeResponsethroughthePIDcrection.0、引言、引言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展利用計(jì)算機(jī)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真和分析是研究控

4、制系統(tǒng)的重要方法。對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真首先應(yīng)該建立系統(tǒng)模型然后根據(jù)系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真并充分的利用計(jì)算機(jī)作為工具進(jìn)行數(shù)值求解。Matlab是目前應(yīng)用最為廣泛的仿真語(yǔ)言之一。該軟件具有以下特點(diǎn)：數(shù)值計(jì)算功能強(qiáng)大；編程環(huán)簡(jiǎn)單；數(shù)據(jù)可視化功能強(qiáng)；豐富的程序工具箱；可擴(kuò)展性能強(qiáng)等。Simulink是MATLAB下用于建立系統(tǒng)框圖和仿真的環(huán)境。Simulink環(huán)境仿真的優(yōu)點(diǎn)是：框圖搭建方便、仿真參數(shù)可以隨時(shí)修改、可實(shí)現(xiàn)完全可視化編程。并且可以再仿真過(guò)程

5、中進(jìn)行系統(tǒng)的相關(guān)調(diào)節(jié)，利用PID校正或相位滯后校正使系統(tǒng)具有更優(yōu)的性能。本文就從系統(tǒng)仿真和調(diào)節(jié)以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程的可視化進(jìn)行研究說(shuō)明轉(zhuǎn)矩平衡方程：2002()()mnddJtBtTTdtdt?????電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)正比于速度：0()()bbdetKtdt??其中bK反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)根據(jù)本系統(tǒng)，查找相關(guān)資料以及計(jì)算，設(shè)置其中電機(jī)的參數(shù)如下：J=0.016J=0.016kgkgm2B=0.1B=0.1NmNms1K=Kb=KtK=Kb=Kt=0.0

6、4=0.04NmAmAR=R=Ra=1=1ΩL=L=La=0.01=0.01H現(xiàn)利用兩種方法來(lái)進(jìn)行模型的建立：現(xiàn)利用兩種方法來(lái)進(jìn)行模型的建立：（1）、拉普拉斯變化和simulink相結(jié)合進(jìn)行建立對(duì)上面四個(gè)方程進(jìn)行變換如下：00s(s)(s)(s(s)(s)s2s(s)ss(s)s(s)aaaibTamnbbLREETmKIJBTTEK??????????（）I（）（）（）則建立系統(tǒng)方框圖如下：利用simulink進(jìn)行建模當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為0時(shí)