01
课程导论：什么是多轴协调控制？
为什么需要它？课程目标与学习路径。
入门概览
02
运动控制基础
伺服电机、编码器、驱动器的工作原理与选型。
硬件选型
03
坐标系与变换
世界坐标系、关节坐标系、工具坐标系，齐次变换矩阵。
数学基础
04
运动学基础
正运动学与逆运动学，以SCARA机器人为例。
机器人SCARA
05
轨迹规划入门
梯形速度曲线、S形速度曲线，T型与S型对比。
速度规划运动学
06
插补算法基础
直线插补、圆弧插补，时间分割法。
插补算法
07
多轴同步概念
电子齿轮、电子凸轮，主轴与从轴关系。
同步电子齿轮
08
同步控制策略
主从同步、虚拟主轴、交叉耦合控制。
策略CCC
09
PID控制原理
位置环、速度环、电流环，三环架构详解。
控制三环
10
前馈与补偿
速度前馈、加速度前馈、摩擦力补偿、重力补偿。
前馈补偿
11
轮廓误差与同步误差
定义、来源、对加工质量的影响。
误差质量
12
交叉耦合控制(CCC)
原理、实现、参数整定。
CCC整定
13
零相位误差跟踪控制(ZPETC)
原理、适用场景、实现步骤。
ZPETC前馈
14
自适应控制基础
模型参考自适应控制(MRAC)，自校正控制。
自适应MRAC
15
鲁棒控制基础
H∞控制、滑模控制在多轴系统中的应用。
鲁棒滑模
16
迭代学习控制(ILC)
原理、在重复运动中的应用、收敛性分析。
ILC迭代
17
力/位混合控制
为什么要力控？力位切换与并行控制。
力控混合
18
阻抗控制
质量-弹簧-阻尼模型，与环境交互的柔顺控制。
阻抗柔顺
19
多轴系统建模
拉格朗日方程法，牛顿-欧拉法。
建模动力学
20
系统辨识
频率响应法、最小二乘法辨识惯量与摩擦。
辨识参数
21
实时通信协议
EtherCAT、Profinet、CANopen在运动控制中的应用。
通信实时
22
多轴控制器硬件架构
FPGA+DSP、ARM+FPGA、PC-Based方案对比。
硬件架构
23
软件架构设计
任务分层、中断管理、状态机设计。
软件架构
24
仿真环境搭建
基于Python/Matlab的多轴系统仿真。
仿真Python
25
单轴伺服调试实战
增益整定、陷波滤波器、振动抑制。
调试伺服
26
双轴同步驱动实战
龙门架结构，同步误差补偿。
双轴龙门
27
三轴插补实战
G代码解析，空间直线与圆弧插补实现。
插补G代码
28
四轴联动实战
SCARA机器人点位运动与连续轨迹。
四轴SCARA
29
六轴工业机器人实战
逆解算法、奇异点规避、轨迹平滑。
六轴工业
30
综合项目：多轴运动控制卡固件开发
从需求到测试全流程。
项目固件