01
运动控制概述
什么是运动控制 · 系统组成 · 开环与闭环 · 实时反馈重要性
基础核心概念
02
传感器基础
编码器(增量/绝对) · 霍尔传感器 · 磁栅/光栅尺 · 选型要点
传感器选型
03
信号采集与调理
低通/高通/带通滤波 · 差分信号 · 抗混叠 · 奈奎斯特采样定理
信号处理滤波
04
实时系统概念
硬/软实时 · FreeRTOS/RT-Thread · 任务调度策略
RTOS调度
05
通信协议基础
SPI · I2C · CAN · EtherCAT · RS485/Modbus
总线协议
06
位置反馈处理
位置读取 · 校验 · 平滑处理 · 单位换算
位置数据处理
07
速度反馈处理
M法 · T法 · M/T法测速 · 滤波与平滑
速度测速
08
电流反馈处理
采样电阻 · 霍尔电流传感器 · 相电流重构 · 电流环PI调节器
电流PI
09
PID控制基础
比例/积分/微分控制 · Ziegler-Nichols整定
PID整定
10
前馈控制
前馈原理 · 速度前馈 · 加速度前馈 · 前馈+反馈
前馈复合控制
11
陷波滤波器
机械共振 · 陷波器设计 · 数字实现 · 参数调整
滤波共振抑制
12
低通滤波器
一阶/二阶 · 巴特沃斯 · 切比雪夫滤波器
低通经典滤波
13
状态观测器
龙伯格观测器 · 速度估计 · 扰动补偿
观测器状态估计
14
卡尔曼滤波
线性卡尔曼 · EKF · 运动控制应用
卡尔曼最优估计
15
轨迹规划
梯形/S形曲线 · 多项式插值 · B样条
轨迹速度规划
16
插补算法
直线/圆弧/NURBS插补 · 精度与实时性
插补数控
17
电子齿轮与电子凸轮
电子齿轮/凸轮原理 · 主从同步 · 飞剪应用
同步电子凸轮
18
多轴同步控制
交叉耦合 · 主从 · 虚拟主轴 · 同步误差补偿
多轴同步
19
力/力矩控制
力传感器 · 力/位混合 · 阻抗控制 · 柔顺控制
力控柔顺
20
视觉反馈
视觉传感器 · 图像采集 · 视觉引导 · 伺服控制
视觉伺服
21
故障诊断与保护
过流/过压/过热保护 · 编码器故障 · 看门狗
保护诊断
22
实时日志与数据记录
环形缓冲区 · SD/Flash存储 · 数据导出 · 时间戳
日志存储
23
上位机通信
串口协议 · TCP/UDP · 数据包解析 · 心跳包
通信上位机
24
固件升级与远程维护
Bootloader · 固件加密 · 远程升级 · 版本管理
固件远程
25
系统集成与调试
硬件接线 · 模块测试 · 系统联调 · 性能验证
集成调试
26
性能优化
代码优化 · 中断优先级 · DMA · Cache一致性
优化实时
27
安全性与可靠性
冗余设计 · STO · IEC 61508 · 故障注入测试
安全功能安全
28
案例分析（一）
伺服驱动器位置环调试 · 参数整定 · 问题排查
实战伺服
29
案例分析（二）
多轴机器人同步控制 · 轨迹跟踪 · 抖动消除
实战机器人
30
未来趋势
AI · 预测性维护 · 数字孪生 · 开放架构控制器
前沿趋势