梯形速度曲线 · 从入门到精通

📚 共计 30 章节
第1章
梯形速度曲线入门
什么是梯形速度曲线、为什么需要速度规划、运动控制基本概念(位置、速度、加速度、加加速度)
概念基础
第2章
梯形速度曲线基础
匀加速、匀速、匀减速三段式结构、运动学公式推导、位移与速度的几何关系
三段式公式
第3章
参数计算 · 对称
给定总位移、最大速度、加速度,计算加速时间、匀速时间、减速时间
对称时间
第4章
参数计算 · 非对称
给定总位移、最大速度、加速度、减速度(非对称),计算各阶段时间
非对称加减速
第5章
边界情况 · 三角形曲线
位移过小无法达到最大速度时的三角形曲线(只有加速和减速)
边界三角形
第6章
离散化与序列生成
连续时间曲线转换为离散点、固定时间间隔采样、位置/速度/加速度序列
离散采样
第7章
C语言实现
基础数据结构、参数计算函数、位置/速度/加速度获取函数
C嵌入式
第8章
Python实现
numpy生成曲线、matplotlib可视化、与C语言实现对比
Python可视化
第9章
电机控制应用
步进电机梯形加减速、伺服电机梯形规划、实际项目注意事项
电机步进
第10章
机器人轨迹规划
单关节梯形规划、多轴协同同步、梯形与S形对比
机器人多轴
第11章
CNC加工应用
G代码速度规划、梯形与轮廓误差、参数调优
CNCG代码
第12章
优缺点分析
优点(简单、计算量小)、缺点(加速度突变、冲击)
评估对比
第13章
改进:S形速度曲线
S形简介、梯形与S形对比、选型策略
S形柔性
第14章
加加速度约束
Jerk概念、梯形曲线加加速度分析、引入加加速度限制
Jerk约束
第15章
实时计算
在线与离线计算差异、实时系统约束、查表法与实时法对比
实时在线
第16章
查表法优化
预计算速度表、查表插值、内存与速度权衡、优化技巧
查表优化
第17章
多段规划与衔接
连续多段梯形衔接、段间速度平滑、起点终点速度非零
多段衔接
第18章
前瞻规划
前瞻距离计算、速度前瞻算法、避免速度突变、项目策略
前瞻平滑
第19章
滤波器结合
低通滤波平滑加速度、FIR/IIR应用、滤波后轨迹误差分析
滤波平滑
第20章
视觉伺服应用
视觉引导梯形规划、视觉延迟补偿、实时速度调整
视觉伺服
第21章
AGV导航应用
AGV梯形规划、路径跟踪速度调整、避障重规划
AGV导航
第22章
3D打印应用
3D打印机梯形规划、挤出量匹配、回抽速度控制
3D打印挤出
第23章
参数自整定
负载变化自动调整加速度、自适应规划、自整定策略
自整定自适应
第24章
误差分析
离散化误差、时间量化误差、跟踪误差、补偿方法
误差补偿
第25章
闭环控制与前馈
梯形速度作为前馈、前馈+反馈结构、跟踪性能提升
前馈闭环
第26章
多轴同步与电子凸轮
电子凸轮梯形速度、多轴同步精度、主轴从轴协调
多轴凸轮
第27章
工业总线应用
EtherCAT梯形规划、分布式时钟同步、总线周期影响
EtherCAT总线
第28章
高级话题
能量优化、振动抑制、时间最优控制
优化振动
第29章
综合实战(一)
搭建梯形规划库、非对称加减速、边界处理、单元测试
实战
第30章
综合实战(二)
集成到运动控制系统、性能优化、调试技巧、常见问题
集成调试