机械臂力矩控制MATLAB/Simulink实现

一、动力学建模基础

1. DH参数定义与模型构建

% 定义二连杆机械臂DH参数（改进型）
L(1) = Link([0, 0, 0.2, pi/2], 'modified');  % 基座到关节1
L(2) = Link([0, 0, 0.3, 0], 'modified');     % 关节1到关节2
robot = SerialLink(L, 'name', 'TwoLinkBot');
robot.teach();  % 可视化机械臂

2. 动力学方程推导

基于拉格朗日方程建立动力学模型：

MATLAB实现：

% 计算动力学参数
M = robot.inertia(q);      % 惯性矩阵
C = robot.coriolis(q, dq); % 科里奥利力矩阵
G = robot.gravity(q);      % 重力向量

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二、PID力矩控制器设计

1. Simulink模型架构

% 创建Simulink模型
model = 'TorqueControl';
open_system(model);

% 添加核心模块
add_block('simulink/Math Operations/Sum', [model '/Error Calculation']);
add_block('simulink/Continuous/PID Controller', [model '/PID Controller']);
add_block('simulink/Sources/Signal Builder', [