01
运动控制概述
什么是运动控制 · 应用领域 · 系统组成 · 核心指标
基础概念
02
仿真环境概览
为什么需要仿真 · 主流工具对比 · 选型建议
MATLABGazeboWebots
03
基础数学知识回顾
坐标系与齐次坐标 · 刚体运动学 · 动力学 · PID原理
数学PID
04
Python科学计算环境搭建
Anaconda · NumPy · SciPy · Matplotlib可视化
Python环境
05
MATLAB/Simulink基础
界面介绍 · 模块库 · 弹簧-质量-阻尼系统仿真
Simulink入门
06
机器人运动学仿真
正运动学DH参数 · 逆运动学 · Robotics Toolbox
机器人运动学
07
轨迹规划与生成
梯形/S形速度曲线 · 多项式插值 · Python实现
轨迹插值
08
PID控制器仿真
位置式/增量式 · Ziegler-Nichols · Simulink PID模块
控制PID
09
直流电机建模与仿真
电枢回路 · 机械方程 · 电流/速度/位置环
电机Simulink
10
Gazebo仿真环境搭建
Ubuntu安装 · ROS集成 · 创建仿真世界
GazeboROS
11
URDF机器人建模
URDF结构 · 连杆与关节 · Gazebo加载模型
URDF建模
12
传感器仿真
激光雷达 · IMU · 相机 · 噪声建模
传感器仿真
13
运动控制算法仿真(一)
前馈 · 反馈 · 前馈-反馈复合控制 · 对比分析
前馈反馈
14
运动控制算法仿真(二)
自适应控制基础 · MRAC · 仿真实现
自适应MRAC
15
运动控制算法仿真(三)
鲁棒控制基础 · H∞控制 · 仿真案例
鲁棒H∞
16
运动控制算法仿真(四)
滑模控制 · 抖振抑制 · 仿真验证
滑模SMC
17
运动控制算法仿真(五)
模型预测控制MPC · Python实现简单MPC
MPC预测
18
多轴运动控制仿真
多轴联动插补 · 直线/圆弧插补 · Simulink同步
多轴插补
19
力控制仿真
阻抗控制 · 导纳控制 · 力/位混合控制
力控阻抗
20
移动机器人运动控制
两轮差速 · 阿克曼 · Pure Pursuit · Stanley
移动机器人轨迹跟踪
21
无人机运动控制仿真
四旋翼动力学 · PX4/ArduPilot SITL · 位姿控制
无人机SITL
22
机械臂运动控制仿真
关节/任务空间控制 · 避障路径规划(RRT, A*)
机械臂路径规划
23
仿真数据记录与分析
ROS Bag · Matlab数据分析 · Pandas处理
数据ROS
24
仿真与实物验证
Sim2Real · 模型校准 · 硬件在环HIL
Sim2RealHIL
25
高级仿真技术
多物理场协同 · 实时仿真 · 数字孪生
数字孪生协同
26
仿真性能优化
Numba/Cython加速 · Simulink加速 · 分布式仿真
加速Numba
27
项目实战(一)
完整移动机器人仿真平台 · 导航+控制
实战移动机器人
28
项目实战(二)
机械臂仿真平台 · 视觉伺服+抓取
实战机械臂
29
项目实战(三)
无人机编队仿真 · 协同控制
实战编队
30
课程总结与展望
FAQ · 学习资源 · AI+控制趋势
总结未来