分析伺服系统机械结构与控制的集成优化设计

许周

摘 要：伺服系统即随动系统，属于控制系统范畴，在此系统中，输出量能够将输入量变化规律真实、客观的呈现出来，可起到放大功率信号的作用，应用表现较为突出。传统在进行系统设计时，会对系统结构与控制展开分离设计，此种设计模式虽然具有一定优势，却始终没有达到最佳系统设计水平，鉴于此，设计人员开始就伺服系统机械结构与控制集成设计展开了深度研究。

关键词：集成优化设计；动力学模型；控制；机械机构；伺服系统

伺服系统应用较为广泛，是跟踪输入指令信号展开动作，对位置以及动力输出等信息进行获取的自动化控制系统。在进行系统设计时，需要保证系统速度平稳度、位置精度以及速度精度。由于在机电系统内，机械结构动力学特性与系统控制效果有直接关联，控制参数与机械结构参数耦合关系较为凸出，所以为保证整体系统性能，应将系统控制与结构设计有机结合在一起。为科学展开系统设计，明确系统内部变量关系，需要构建起相应数学模型，以通过优化模型与筛选控制方案的方式，达到最优化集成优化设计模式。

1.系统动力学模型建设

1.1系统数学建模

控制系统数学模型是对系统内元件特性与信号传递、转换关系进行描述的数学表达式，是以研究变量间特定关系为目标的，会通过对微分方程的运用，对相关内容展开确定性描述。按照现代控制理论，时域中数学模型主要以状态空间模型、微分方程以及差分方程几种模型为主，各模型在控制系统设计与分析中均具有不可忽视的优势。……