keer_zu 发表于 2025-3-23 22:19

机械臂位置控制：基于PID或前馈控制实现关节角度跟踪

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**

!(data/attachment/forum/202503/23/221837kqfoz367l88qr4p0.png "image.png")

keer_zu 发表于 2025-3-23 22:19

### **二、PID控制实现**

!(data/attachment/forum/202503/23/221946efg0f5rqdg9uc04z.png "image.png")

keer_zu 发表于 2025-3-23 22:20

### **三、前馈控制实现**

!(data/attachment/forum/202503/23/222029rnqyeymrc3c6cqy0.png "image.png")

keer_zu 发表于 2025-3-23 22:22

### **四、PID + 前馈复合控制**

!(data/attachment/forum/202503/23/222154pcidcccbji4nn4cc.png "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
```

keer_zu 发表于 2025-3-23 22:23

!(data/attachment/forum/202503/23/222307ewzdhzzqbqb9bfh8.png "image.png")

不想起床喵星人 发表于 2025-4-8 18:25

PID控制的实现和调优是关键技术之一
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