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运动控制算法原理与实现伺服电机控制

共计 30 章节

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学习目标 · 课程结构 · 伺服电机控制的应用领域与职业前景

课程导入学习目标

伺服电机基础

直流伺服 · 交流伺服 · 无刷直流电机的结构

伺服电机基础直流伺服

运动控制核心概念

位置 · 速度 · 加速度

运动控制核心概念位置

伺服驱动器与编码器

增量式编码器 · 式编码器 · 旋转变压器的工作原理与信号处理

伺服驱动器编码器

伺服控制系统的组成

控制器 · 驱动器 · 电机

伺服控制系统的组…控制器

PID控制原理

比例 · 积分 · 微分的作用

PID控制原理

伺服PID参数整定方法

齐格勒-尼科尔斯法 · 试凑法 · 基于模型的自整定方法

速度前馈 · 加速度前馈的原理与实现 · 提高跟踪精度的方法

前馈控制速度前馈

滤波与抗干扰

低通滤波 · 陷波滤波 · 均值滤波在伺服控制中的应用

滤波抗干扰

电流环、速度环、位置环三环控制

三环结构 · 各环带宽设计 · 级联控制策略

电流环速度环

伺服系统的建模

电机传递函数 · 机械负载模型 · 电气与机械时间常数

伺服系统的建模电机传递函数

伯德图 · 奈奎斯特图 · 稳定裕度

频域分析伯德图

阶跃响应 · 超调量 · 调节时间

时域分析阶跃响应

状态空间控制基础

状态方程 · 可控性 · 可观测性

状态空间控制基础状态方程

现代控制算法

LQR · 极点配置 · 滑模控制

现代控制算法LQR

梯形速度曲线 · S曲线 · 多项式插值

轨迹规划梯形速度曲线

电子齿轮与电子凸轮

同步控制 · 比例跟随 · 凸轮曲线生成与实现

电子齿轮电子凸轮

多轴协调运动控制

插补算法 · 直线插补 · 圆弧插补

多轴协调运动控制插补算法

伺服系统的振动抑制

机械谐振 · 陷波滤波器 · 加速度反馈

伺服系统的振动抑…机械谐振

扰动观测器与鲁棒控制

扰动观测器设计 · 鲁棒性分析 · 抗负载扰动

扰动观测器鲁棒控制

伺服系统的通信协议

EtherCAT · CANopen · PROFINET

伺服系统的通信协…EtherCAT

伺服驱动器参数配置与调试

增益 · 滤波 · 电流限制

伺服驱动器参数配…调试

伺服系统常见问题与故障诊断

过流 · 过压 · 过载

伺服系统常见问题故障诊断

伺服控制算法仿真

MATLAB/Simulink建模 · 仿真参数设置 · 结果分析

伺服控制算法仿真MATLAB/Simul…

基于STM32的伺服控制实现

硬件设计 · 定时器PWM · 编码器接口

基于FPGA的伺服控制实现

并行处理 · 高速采样 · 硬件在环

伺服系统性能测试与评估

阶跃响应测试 · 频率响应测试 · 轨迹跟踪误差分析

伺服系统性能测试评估

伺服控制中的高级主题

模型预测控制 · 迭代学习控制 · 神经网络控制

伺服控制高级主题

综合实战项目

设计一个完整的伺服定位系统 · 从需求分析 · 算法选型

综合实战项目设计一个完整的伺…

课程总结与进阶路径

知识体系回顾 · 常见误区 · 学习资源

课程总结进阶路径