【摘要】：PID控制器作为一种常见的反馈回路部件，被广泛应用在工业控制中，可以有效地消除系统误差。在给定预计关节位置输入时，为了控制电动机模型输出的实际的电动机关节位置，可以采用PID控制器进行闭环控制。内环为速度环，负责保持外环所要求的关节速度，使用PID控制器得到电动机电枢电压，从而产生电动机的驱动力矩，使实际速度紧密跟随要求的速度。
独立关节控制方法是一种常见的机器人关节控制方法，使每个关节能够以一定精度跟随各自的关节轨迹移动，通常采用嵌套的控制回路进行控制。
PID控制器作为一种常见的反馈回路部件，被广泛应用在工业控制中，可以有效地消除系统误差。在给定预计关节位置输入时，为了控制电动机模型输出的实际的电动机关节位置，可以采用PID控制器进行闭环控制。外环为位置环，负责保持关节位置，位置误差为内环提供速度要求，从而确定使位置误差最小的关节速度，使实际位置紧密跟随输入的目标位置。内环为速度环，负责保持外环所要求的关节速度，使用PID控制器得到电动机电枢电压，从而产生电动机的驱动力矩，使实际速度紧密跟随要求的速度。
此外，在实际应用中，控制系统一般同时采用前馈和反馈控制，前馈用于注入可以计算出的信号，反馈控制补偿所有其他的误差源，例如机械臂位姿和有效载荷引起的惯性变化、速度和加速度耦合引起的所有干扰力矩等。通过逆动力学求解各关节所需要的关节力矩，并将这一力矩作为电动机各关节位置控制的前馈输入加到控制模型中，有利于减少扰动。另外，添加一个力矩的饱和器TorqueLimit来模拟电动机所能提供的最大扭矩，可以添加力矩前馈项构建如图7.54所示的单关节位置控制模型。(www.xing528.com)
图7.54 单关节位置控制模型
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