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力矩控制调参开发与工程应用

📚 共计 30 章节

力矩控制概述

什么是力矩控制 · 与位置/速度控制的区别 · 协作机器人、力控打磨、精密装配等应用场景

动力学基础

牛顿-欧拉方程 · 拉格朗日动力学 · 关节/操作空间动力学 · 科里奥利力与离心力

摩擦与重力补偿

库仑/粘滞摩擦 · Stribeck效应 · 重力矩在线/离线补偿 · 摩擦参数辨识实验

力矩传感器选型与标定

应变片/光学式传感器 · 安装注意事项 · 零点漂移与温漂补偿 · 标定流程

电流环与力矩环的关系

电机力矩产生原理 · 电流环PI参数影响 · 力矩环与电流环级联结构

力矩前馈控制

前馈控制原理 · 基于模型的前馈力矩 · 前馈与反馈配合 · 局限性分析

PID力矩控制基础

P/ I/ D 项作用与整定 · 消除稳态误差 · 抑制超调 · 参数整定步骤

力矩控制中的滤波器设计

低通滤波器(一阶/二阶) · 陷波滤波器 · 相位滞后影响 · 参数整定

阻抗控制入门

质量-弹簧-阻尼模型 · 目标阻抗参数 · 阻抗控制与导纳控制区别

阻抗控制参数调优

刚度K/阻尼B/惯性M 调节 · 对接触力与响应速度影响 · 调参口诀与经验

力位混合控制

自然约束与人工约束 · 选择矩阵S · 力/位解耦 · 曲面跟踪应用

力矩控制稳定性分析

奈奎斯特判据 · 带宽与相位裕度 · 机械谐振影响 · 鲁棒稳定性

稳定性分析

力矩控制中的振动抑制

振动源分析 · 主动/被动抑制 · 被动阻尼设计 · 抖动消除技巧

零力控制与拖动示教

零力原理 · 重力/摩擦力完全补偿 · 安全策略 · 柔顺与跟随平衡

力矩控制中的安全机制

力矩限制/软限位 · 碰撞检测(动量观测器) · 安全响应策略

力矩控制调试工具

示波器/数据采集 · FFT频谱分析 · 实时日志回放 · 在线调参面板

力矩控制性能指标

稳态误差/上升时间/超调 · 带宽 · 力控精度RMS · 抗干扰评估

力矩控制与视觉伺服结合

视觉引导力控 · 力觉与视觉融合 · 插孔装配/打磨应用

多轴协调力矩控制

多关节力矩耦合 · 整机前馈 · 协同搬运内力控制 · 负载分配

力矩控制中的参数辨识

最小二乘辨识惯量 · 傅里叶级数辨识摩擦 · 激励轨迹设计 · 结果验证

自适应力矩控制

MRAC · 自校正调节器STR · 自适应补偿参数变化 · 工程实现

鲁棒力矩控制

H∞控制 · 滑模控制 · 不确定性建模 · 鲁棒与PID对比

力矩控制中的非线性补偿

死区/饱和/回差补偿 · 非线性摩擦前馈补偿

非线性补偿

力矩控制与运动规划

力控轨迹规划 · 速度与力协调 · 平滑启停 · S曲线应用

力矩控制中的数字信号处理

采样率选择 · 抗混叠滤波 · 量化误差 · 控制周期影响

力矩控制硬件平台

RTOS选型 · EtherCAT/CAN总线 · FPGA应用 · 主控芯片建议

力矩控制软件架构

模块化设计 · 状态机 · 参数管理 · 代码规范与注释

调试实战案例一：恒力打磨

六轴机器人恒力打磨 · 参数整定全过程 · 常见问题与效果评估

调试实战案例二：精密装配

协作机器人精密装配 · 力位混合控制 · 装配力阈值 · 失败恢复

前沿与未来趋势

学习型力矩控制(RL/IL) · 数字孪生 · 云端优化 · 标准化展望