运动控制平滑过渡算法实战

📚 共计 30 章节

运动控制概述

什么是运动控制 · 系统组成 · 应用领域

平滑过渡的重要性

为什么需要平滑 · 冲击与振动 · 评价指标

基础数学知识回顾

导数与积分 · 泰勒展开 · 插值拟合 · 贝塞尔基础

梯形速度规划

数学模型 · 加速/匀速/减速 · 优缺点

S形速度规划

S曲线原理 · 加加速度(Jerk) · 7段式详解

S形曲线参数计算

最大速度/加速度/加加速度约束 · 时间求解

S形曲线代码实现

Python实现 · 调试与可视化

多项式插值法

三次/五次多项式 · 高阶对比

三次样条插值

自然样条 · clamped · 非扭结 · 轨迹应用

B样条曲线基础

定义 · 节点向量 · 控制点 · 阶数与连续性

B样条曲线拟合

数据参数化 · 反算控制点 · 拟合与平滑

与B样条区别 · 权因子 · 工业应用

贝塞尔曲线

德卡斯特里奥 · 性质 · 拼接与连续性

贝塞尔在轨迹规划中的应用

路径点插值 · 速度/加速度约束

低通滤波平滑法

一阶/二阶低通 · 截止频率选择

移动平均滤波

滑动窗口 · 加权平均 · 边界处理

卡尔曼滤波基础

状态空间 · 预测更新 · 轨迹平滑

卡尔曼滤波实现

Python一维卡尔曼 · 参数调优

指数平滑法

一次/二次指数平滑 · 平滑系数选择

时间最优规划

最小时间轨迹 · bang-bang · 权衡

能量最优规划

最小能耗 · 力矩平方最小化 · 多目标

加加速度(Jerk)约束规划

Jerk有界/连续 · 生理舒适度

Look-ahead前瞻算法

前瞻窗口 · 速度自适应 · 拐点预处理

前瞻自适应

小线段连续加工

微小线段拟合 · 拐角过渡 · 弓高误差

圆弧过渡与拐角平滑

圆弧插入 · 拐角圆角 · G02/G03

实时样条插补 · 参数插补 · 速度协同

多轴协同运动

电子齿轮/凸轮 · 主从同步 · 虚轴

实时系统与运动控制

RTOS · 任务调度 · 通信延迟补偿

工业机器人轨迹规划

关节/笛卡尔空间 · 奇异点处理

机器人实战

综合案例：CNC雕刻机平滑轨迹

从理论到代码实现 · 完整流程