导弹助推器推力矢量控制伺服系统设计与仿真(2)
1.2 伺服系统基本原理
1.2.1 运用与前景
伺服系统中伺服二字，源于英文Servo System中对Servo的音译[1]，指的是通过指令来控制作动系统运动。因此伺服系统又称为随动系统[2][3]，顾名思义，当位置、方位或是状态变化时，伺服系统能够通过传感器测量，将这部分变化定量分析并转换为执行机构的随动量。不同专业领域的伺服系统其组成各种各样，有各自的特点和共性。历经半个多世纪的发展，其已经在工业各方面取得了广泛的应用。随着科学技术尤其是信息技术的不断进步，伺服系统这些年来在科技行业取得了崛起式的前进，在自身理论水平和技术工艺上得到了长足的提升。
发展历程上，其主要有三个阶段[3]：步进电机占据主流的阶段、直流伺服系统占一席之地的阶段以及今天的成熟的交流伺服系统占据主场的阶段。技术的发展可以使得伺服系统由“硬”化“软”，利用软件对伺服系统进行管理或是对伺服系统进行设计仿真已经具有普遍性。在交流伺服系统中，有永磁同步电机作为伺服电机的交流伺服系统，也有异步电机作为伺服电机的交流伺服系统，各有长处[4]。随着时代的不断进步，交流伺服系统转向数字控制和矢量控制方式，使得控制过程更加智能精确。
例如：
（一）火炮伺服系统
火炮伺服系统利用角度反馈为其火控系统的准确跟踪提供了技术保障[5]。
（二）数控机床中的应用
在现代数控机床中，伺服系统体现得更为经典。伺服系统的好坏不同，精度和工件完成快慢也各异[6]。
（三）设备中的应用
著名的是德国BOSCH公司的药品分装线，分装机中伺服机构存在普遍[7]。
（四）建模与仿真研究
利用Matlab软件中的Simulink工具可以建立大型的非线性仿真系统[8]，对工程实践有极大的指导意义。
对导引头中的天线建模，用Simulink工具仿真[9]。
设计并仿真新型的滑膜控制器[10]。
（五）系统测试
利用Labview来开发故障定位装置[11]。
伺服机构的模态特性在对导弹影响很大，需要分析调整[12]。
对用Matlab软件分析数据信号[13]。
人为注入错误信息给导弹的伺服系统，以评估伺服故障的检测成功率[14]。
1.2.2 伺服的组成元件及基本回路
伺服系统的组成一般分为8类元件[15][16][17]：
（一）给定元件
提供给定信号。
（二）反馈元件
测量输出信号，转为主反馈信号。在闭环系统中，还要令信号传至比较元件。
（三）比较元件
算得输入输出偏差。
（四）放大元件
对算得输入输出偏差在电压及功率上进行放大的元件。
（五）执行元件
传动装置，如电机、舵机。
（优尔）控制对象
舵面或喷管等被执行元件操纵的对象。
（七）反馈校正元件
反馈调节，用于提高准确性。
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