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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 机械 » 动力机械 » 机器人动力学和控制的关系
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wxlxm0724

铁虫 (初入文坛)

[交流] 机器人动力学和控制的关系

对，于 ，机， 器人的控制来说，很多文献中，都会谈到机，器人的，动力学方程，一大堆公式之后直接，就来，一仿真。真的看不明白。对于一个，机械系统，如果你已经建，立了一个，数学模型，怎么，样将数学模型应用于，你所要编写的控制系统，具体的，过程和思路，是什么样子的？
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1楼 2012-11-23 11:44:05
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枯禅

禁虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
本帖内容被屏蔽
8楼2012-11-25 15:35:55
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rongjiekang

银虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
18楼: Originally posted by wang_unicas at 2013-08-20 18:03:28
关于常规PID控制，对于系统的动力学方程还是需要的吧？...

在实际机器人系统中，如果用PID做一些普通的位置或速度控制可以不需要对象的动力学方程，只要有合适的反馈就可以了。
常规PID最基本的优势之一就是不基于对象模型（或者说对象的动力学方程），因此鲁棒性好。比如，PID控制算法本身是线性的，但是完全可以用来控制很多非线性对象（这种情况下，控制性能就不大可能达到最优了）。当然，我只是针对最常规的PID而言，很多改进型的PID控制器结合了观测器，辨识器等环节，那么可能还是需要去研究系统的动力学方程。
另外，如果是进行仿真模拟，即使用常规PID控制器，也还是要有一个对象模型的。
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19楼2013-08-20 21:50:44
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rongjiekang

银虫 (小有名气)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
sweety: 金币+2, 鼓励有价值的应助回帖 2013-08-21 09:07:32
如果只是做一些简单的位置控制，比如用PID控制，那就根本不用动力学模型。PID控制是基于控制对象输出误差的（至多要用到对象的运动学模型来计算一些位置、速度等），而不是基于控制对象的动力学模型。
如果想做一些更复杂的控制，比如状态反馈控制，逆控制，最优控制，自适应控制等，这些控制算法往往是基于控制对象动力学模型的，也就是说需要先求得对象的动力学方程。
当然，在进行机器人设计和选型的时候，也可能需要一些动力学方面的模型，来确定最大加速度，最大力等。
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17楼2013-06-15 02:15:07
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haodp

木虫 (初入文坛)
★
wxlxm0724(金币+1): 谢谢参与
首先，机器人是一种泛指，手臂、移动机器人（自主车辆也是）等等，明确是哪一类，做法都不一样。
动力学方程是必须的，不用把它想的太深奥，就是以时间作为变量的微分方程或差分方程，不懂的话可以看常微分方程的书籍，只是谈动力学时，常会用到李雅普诺夫的二个定理，动力学中还会讨论混沌等内容，是微分方程的扩展。
机器人用到动力学的原因是描述机器人随时间的运动特性，其实就是物理特性，手臂等柔性系统会复杂些，因为是多自由度的。
文献中出现大堆方程，多数是推导过程，可以先看结论，原因是中文文献并没有附录一说。
国外文献一般一目了然。
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3楼2012-11-23 21:36:10
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枯禅

禁虫 (著名写手)
本帖内容被屏蔽
9楼2012-11-25 15:37:33
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普通回帖

cafuca

银虫 (小有名气)
★
wxlxm0724(金币+1): 谢谢参与
你是学自动化专业的还是学机械的呢？
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2楼2012-11-23 16:53:45
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yuxingmo

金虫 (小有名气)
★
wxlxm0724(金币+1): 谢谢参与
个人感觉做控制要先把动力学和运动学搞清楚，控制是对力和位移的控制，没有动力学、运动学方程的基础是没有控制这一说的。。。
个人观点供参考
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4楼2012-11-24 10:28:36
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wxlxm0724

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by yuxingmo at 2012-11-24 10:28:36
个人感觉做控制要先把动力学和运动学搞清楚，控制是对力和位移的控制，没有动力学、运动学方程的基础是没有控制这一说的。。。
个人观点供参考

恩，我在看动力学和运动学，控制工程基础也在看。
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5楼2012-11-24 16:29:40
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wxlxm0724

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by cafuca at 2012-11-23 16:53:45
你是学自动化专业的还是学机械的呢？

我是学机械的。
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6楼2012-11-24 16:29:56
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wxlxm0724

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
3楼: Originally posted by haodp at 2012-11-23 21:36:10
首先，机器人是一种泛指，手臂、移动机器人（自主车辆也是）等等，明确是哪一类，做法都不一样。
动力学方程是必须的，不用把它想的太深奥，就是以时间作为变量的微分方程或差分方程，不懂的话可以看常微分方程的书 ...

我们这边是用的并联的六自由度机器人。
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7楼2012-11-24 16:32:04
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cxdora

金虫 (小有名气)
和楼主有一样疑问
我现在刚开始学习机械臂
望多多交流

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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10楼2012-11-25 21:26:43
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wxlxm0724

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
10楼: Originally posted by cxdora at 2012-11-25 21:26:43
和楼主有一样疑问
我现在刚开始学习机械臂
望多多交流

欢迎交流啊！774206844
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11楼2012-11-26 16:24:57
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wxlxm0724

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
9楼: Originally posted by 枯禅 at 2012-11-25 15:37:33
好好思考，总结规律。多给点金币才是王道

不带这样的啊，我每天只能靠签到领点这可怜的工资了。
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12楼2012-11-26 16:25:42
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wxlxm0724

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
8楼: Originally posted by 枯禅 at 2012-11-25 15:35:55
动力学与运动学是理论基础，解释机理、原因、规律等。是制定控制策略的指导。

比如，通过动力学及运动学建模后，你才可知欲使你关心的机器人实现你期望的运动，这过程中哪些是变量、变量之间的关系、哪些是要控能 ...

你好熟悉啊！能不能给个简单的例子啊？
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13楼2012-11-26 16:26:59
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lijz

金虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
真是好专业 咱先来学习学习啦
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14楼2012-11-27 01:03:31
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崽之山思

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
求指教机器人大臂的结构分析与优化的相关内容。。。
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15楼2012-11-29 15:15:59
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llluomengran

金虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
运动学--要达到的位置+位置的奇异性+工作空间的要求；
动力学--要输出的力+电机的选型？
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16楼2013-02-22 10:05:44
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wang_unicas

银虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
17楼: Originally posted by rongjiekang at 2013-06-15 02:15:07
如果只是做一些简单的位置控制，比如用PID控制，那就根本不用动力学模型。PID控制是基于控制对象输出误差的（至多要用到对象的运动学模型来计算一些位置、速度等），而不是基于控制对象的动力学模型。
如果想做一些 ...

关于常规PID控制，对于系统的动力学方程还是需要的吧？
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18楼2013-08-20 18:03:28
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chaserun

铁虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
看了这个帖子  我就想问了，运动学动力学方程咋列啊？有没得相关方面的书籍介绍，关于足式机器人方面
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20楼2014-04-03 19:45:28
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zln1058

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
你有并联机器人的matlab程序例子么，运动学反解，动力学反解的
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21楼2014-12-26 13:49:29
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zln1058

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
8楼: Originally posted by 枯禅 at 2012-11-25 15:35:55
动力学与运动学是理论基础，解释机理、原因、规律等。是制定控制策略的指导。

比如，通过动力学及运动学建模后，你才可知欲使你关心的机器人实现你期望的运动，这过程中哪些是变量、变量之间的关系、哪些是要控能 ...

能提供并联机器人动力学的matlab编程的资料吗？？多谢多谢
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22楼2014-12-26 13:52:10
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zhoushaorui

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
，如果用PID做一些普通的位置或速度控制可以不需要对象的动力学方程，只要有合适的反馈就可以了。
常规PID最基本的优势之一就是不基于对象模型（或者说对象的动力学方程），因此鲁棒性好。比如，PID控制算法本身是线性的，但是完全可以用来控制很多非线性对象（这种情况下，控制性能就不大可能达到最优了）。当然，我只是针对最常规的PID而言，很多改进型的PID控制器结合了观测器，辨识器等环节，那么可能还是需要去研究系统的动力学方程。
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23楼2015-01-21 21:41:32
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lhftju

新虫 (初入文坛)
谢谢上面的答复
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24楼2015-10-22 14:51:00
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fanzichen

铜虫 (初入文坛)
★
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控制仿真说白了就是给一个动力学方程的初状态，然后解方程，求出状态量，把求出的状态量带入控制率，求出控制量，再带入动力学方程求解状态量，如此循环往复。
不论什么控制对象，数学模型就是你仿真中要求解的那个动力学方程。
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25楼2015-11-25 13:56:49
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feiteng369

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
看丛爽的书，对象简单，步骤细腻

发自小木虫Android客户端
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26楼2015-12-02 17:58:04
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582114482

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
发现明白人真不少，可惜这些关系我花了1年半才弄明白
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27楼2016-03-01 20:23:00
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