matlab仿真二自由度機械臂動態(tài)仿真

1、機電系統(tǒng)的動力與運動的計算機仿真機電系統(tǒng)的動力與運動的計算機仿真基于二自由度兩連桿平面機器人系統(tǒng)仿真基于二自由度兩連桿平面機器人系統(tǒng)仿真馬國鋒梁應海周凱（武漢理工大學機電工程學院機械工程及自動化系）摘要：平面兩連桿機器人（機械臂）是一種簡單的兩自由度的機械裝置，其具有一定的復雜動力特性，對其的簡單研究能夠對機電系統(tǒng)和機器人有更好的學習了解和認識。利用matlab仿真的快捷，簡潔，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)具有更好的時間響應性能。關鍵詞：matlab仿真PID控制調(diào)節(jié)平面機器人伺服直流電動機Abstract:ThePlanartwolinkrobot(RobotArm)isasimplemechanicaldeviceoftwodegreesoffreedomithascomplexdynamicacteristics.WecangainbetterlearningunderstingfMechanicalElectricalsyste

3、msRobotsonlythroughstudyingitsimply!UsingthesuperiperfmanceofMATLABwecanmaketheresearchmeconvenientbesideswealsocanmakethesystemhavebetterperfmanceinTimeResponsethroughthePIDcrection.0、引言、引言隨著科學技術的發(fā)展利用計算機對控制系統(tǒng)進行仿真和分析是研究控

4、制系統(tǒng)的重要方法。對控制系統(tǒng)進行仿真首先應該建立系統(tǒng)模型然后根據(jù)系統(tǒng)模型進行仿真并充分的利用計算機作為工具進行數(shù)值求解。Matlab是目前應用最為廣泛的仿真語言之一。該軟件具有以下特點：數(shù)值計算功能強大；編程環(huán)簡單；數(shù)據(jù)可視化功能強；豐富的程序工具箱；可擴展性能強等。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)點是：框圖搭建方便、仿真參數(shù)可以隨時修改、可實現(xiàn)完全可視化編程。并且可以再仿真過程

5、中進行系統(tǒng)的相關調(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)以及運動過程的可視化進行研究說明轉矩平衡方程：2002()()mnddJtBtTTdtdt?????電動機的反電動勢正比于速度：0()()bbdetKtdt??其中bK反電動勢常數(shù)根據(jù)本系統(tǒng)，查找相關資料以及計算，設置其中電機的參數(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)利用兩種方法來進行模型的建立：現(xiàn)利用兩種方法來進行模型的建立：（1）、拉普拉斯變化和simulink相結合進行建立對上面四個方程進行變換如下：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進行建模當負載轉矩為0時