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动力学参数辨识与补偿实战

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 动力学参数辨识与补偿在机器人/自动化…
课程导入学习目标
02
动力学基础回顾
刚体动力学方程 · 牛顿-欧拉法 · 拉格朗日法
动力学基础回顾刚体动力学方程
03
动力学模型线性化
如何将动力学方程转化为关于惯性参数的… · 理解回归矩阵Y(q · qd
动力学模型线性化如何将动力学方程…
04
最小惯性参数集
惯性参数的可辨识性分析 · 最小参数集的推导方法（如QR分解 · SVD）
最小惯性参数集惯性参数的可辨识…
05
激励轨迹设计
有限傅里叶级数 · 多项式 · B样条等激励轨迹的数学原理
激励轨迹设计有限傅里叶级数
06
数据采集与预处理
传感器选型（关节力矩 · 位置 · 速度）
数据采集预处理
07
参数辨识算法
最小二乘法（LS） · 加权最小二乘（WLS） · 递推最小二乘（RLS）
参数辨识算法LS
08
辨识实验流程实战
从仿真到实机 · 完整执行一次参数辨识实验 · 包括轨迹生成
辨识实验流程实战从仿真到实机
09
模型验证与误差分析
预测力矩对比 · 残差分析 · 交叉验证
模型验证误差分析
10
动力学补偿基础
前馈力矩补偿 · 重力补偿 · 科氏力/离心力补偿
动力学补偿基础前馈力矩补偿
11
摩擦模型与辨识
库仑+粘性摩擦 · Stribeck模型 · LuGre模型等摩擦模型的数学表达
摩擦模型辨识
12
惯性参数补偿实战
基于辨识得到的惯性参数 · 实现前馈力矩补偿 · 提高轨迹跟踪精度
惯性参数补偿实战基于辨识得到的惯…
13
重力补偿实战
针对串联机械臂 · 利用辨识的重力项进行实时重力补偿 · 改善静态与低速工况下的控制性能
重力补偿实战针对串联机械臂
14
科氏力与离心力补偿
高速运动场景下科氏力/离心力补偿的必… · 实现方法及对动态性能的影响
科氏力离心力补偿
15
摩擦力补偿实战
结合摩擦模型 · 实现基于速度的摩擦力前馈补偿 · 消除爬行
摩擦力补偿实战结合摩擦模型
16
参数辨识与补偿在工业机器人中的应用
典型工业机器人（如六轴关节臂）的辨识… · 包括工具端负载变化
参数辨识补偿
17
参数辨识与补偿在协作机器人中的应用
协作机器人轻量化 · 高柔性特点下的辨识挑战与补偿策略
参数辨识补偿
18
参数辨识与补偿在移动机器人/AGV中的应用
轮式移动机器人动力学参数辨识 · 打滑补偿 · 惯性参数对运动控制的影响
AGV参数辨识
19
参数辨识与补偿在无人机/飞行器中的应用
旋翼无人机动力学模型 · 气动参数辨识 · 姿态与位置补偿控制
参数辨识补偿
20
参数辨识与补偿在精密运动平台中的应用
直线电机 · 气浮平台等精密系统的参数辨识与微振动…
参数辨识补偿
21
基于自适应控制的在线参数辨识
自适应控制与参数辨识的结合 · 在线更新参数 · 应对时变负载与环境变化
基于自适应控制的线参数辨识
22
基于扰动观测器的补偿方法
扰动观测器（DOB）原理 · 与动力学补偿的融合 · 对未建模动态的抑制
基于扰动观测器的…DOB
23
基于神经网络的动力学补偿
利用神经网络逼近未建模动态 · 与物理模型结合 · 实现混合补偿策略
基于神经网络的动…利用神经网络逼近…
24
辨识与补偿中的数值计算问题
矩阵条件数 · 正则化 · 数值稳定性
辨识补偿
25
辨识与补偿中的工程实践问题
传感器噪声 · 执行器饱和 · 通信延迟
辨识补偿
26
常见问题与调试技巧
参数辨识结果不收敛 · 补偿效果不佳 · 模型过拟合等常见问题的诊断与解决
常见问题调试技巧
27
课程项目实战（一）
基于仿真环境（如MATLAB/Sim… · Python）完成一个六轴机械臂的完…
课程项目实战MATLAB/Sim
28
课程项目实战（二）
基于真实硬件平台（如UR5 · Franka Emika）进行参数辨… · 并对比补偿前后的跟踪性能
课程项目实战UR5
29
综合案例分析与前沿趋势
结合最新研究（如深度学习辨识 · 数字孪生 · 实时辨识）分析动力学辨识与补偿的未来…
综合案例分析前沿趋势
30
课程总结与进阶路径
核心知识点回顾 · 常见误区总结 · 推荐工具与资源
课程总结进阶路径