机械臂位置控制:基于PID或前馈控制实现关节角度跟踪

[复制链接]
 楼主| keer_zu 发表于 2025-3-23 22:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

机械臂位置控制的核心在于通过控制算法驱动关节电机,使其角度精确跟踪目标轨迹。PID和前馈控制是两种常用方法,常结合使用以提高动态响应和跟踪精度。以下从原理、实现到实际应用进行详细阐述:

一、机械臂位置控制问题描述

image.png

 楼主| keer_zu 发表于 2025-3-23 22:19 | 显示全部楼层

二、PID控制实现

image.png

 楼主| keer_zu 发表于 2025-3-23 22:20 | 显示全部楼层

三、前馈控制实现

image.png

 楼主| keer_zu 发表于 2025-3-23 22:22 | 显示全部楼层

四、PID + 前馈复合控制

image.png

def control_loop(theta_desired, theta_actual, dt):
    # 计算误差
    e = theta_desired - theta_actual

    # PID计算
    integral += e * dt
    derivative = (e - prev_e) / dt
    tau_pid = Kp * e + Ki * integral + Kd * derivative

    # 前馈计算(需已知theta_desired的导数)
    theta_dot_desired = ...  # 通过差分或滤波器获取
    theta_ddot_desired = ...
    tau_ff = J * theta_ddot_desired + B * theta_dot_desired

    # 总控制量
    tau_total = tau_pid + tau_ff

    prev_e = e
    return tau_total
 楼主| keer_zu 发表于 2025-3-23 22:23 | 显示全部楼层
不想起床喵星人 发表于 2025-4-8 18:25 | 显示全部楼层
PID控制的实现和调优是关键技术之一
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

个人签名:qq群:49734243 Email:zukeqiang@gmail.com

1477

主题

12909

帖子

55

粉丝
快速回复 在线客服 返回列表 返回顶部