课程设计说明书
NO.1
1. 课程设计的目的
通过课程设计，既有助于巩固同学们所学专业知识、培养独立设计能力、提高综
合运用知识的能力，掌握以直流调速为代表的自动控制系统的组成和原理、基本概念
和分析方法，并具备构造、调试和工程设计自动控制系统的能力。本次课程设计把自
整角机检测位移量的系统作为典型来研究和讨论位置随动系统的数学模型，系统特
征，稳态以及误差分析和动态校正。掌握位置随动系统的工作原理与工程设计方法。
通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用能力，同时也有助于为以后
的毕业设计打下基础。
2. 位置随动系统的介绍
2.1.随动系统简介
伺服系统是自动控制系统的一个分支，又称随动系统。他是伴随电的应用而发展
起 来 的 ， 最 早 出 现 于 20 世 纪 初 。 1934 年 第 一 次 出 了 伺 服 机 构
（servomechanism）这个词，随着自动控制论的发展，到 20 世纪中期，伺服系统
的理论与实践均趋于成熟，并得到广泛应用。近几十年来在新技术革命的推动下，特
别是伴随着微电子技术和计算机技术的飞速进步，私服技术更是如虎添翼。它的应用
几乎遍布社会各个领域。
2.2.位置随动系统的定义
位置随动系统：位置随动系统时应用领域非常广泛的一类系统，它的根本任务就
是实现执行机构对位置指令的准确跟踪，被控制量一般是负载的空间位移，当给定量
随机变化时，系统能使被控量准确无误的跟随并复现给定量。例如：数控机床的加工
轨迹控制和仿形机床的跟踪控制；轮船上的自动操舵装置；火炮跟踪雷达天线或电子
望远镜以瞄准目标的控制；机器人的动作控制等。（陈伯时主编.自动控制系统.北京:
机械工业出版社,1981）。
2.3.位置随动系统的分类
（1）数字式相位控制随动系统。
（2）数字是脉冲控制随动系统。
（3）数字式编码控制随动系统。
3.自整角机位置随动系统的设计
3.1 自整角机
自整角机在自动控制系统中用做角度的传输、指示或变换，通常将两台或多台相
同的自整角机组合起来使用。自整角机有力矩式和控制式两种，其用途不同。力矩式
自整角机用做远距离转角指示，控制式自整角机可以将转角转换成电信号。
3.2 自整角机的工作原理
自整角机的工作原理如图（1）
沈 阳 大 学
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