01
运动控制仿真概述
什么是运动控制仿真 · 工业自动化价值 · MATLAB/Simulink、CODESYS、ROS2 介绍
概念工具链
02
运动控制系统基础
伺服 vs 步进 · 编码器反馈 · 驱动器与控制器架构
硬件架构
03
坐标系与运动学基础
关节/笛卡尔坐标系 · 正/逆运动学 · DH参数建模
数学建模
04
轨迹规划入门
PTP · 线性/圆弧插补 · S型与梯形速度曲线
插补速度规划
05
PID控制原理
比例/积分/微分 · 位置环与速度环 · Ziegler-Nichols整定
控制整定
06
Simulink环境搭建
界面介绍 · 常用模块库 · 模型配置与仿真参数
Simulink环境
07
电机模型建立
直流电机数学模型 · 传递函数/状态空间 · Simulink搭建验证
建模电机
08
位置控制仿真
位置环PID · 阶跃响应与跟踪 · 可视化评估
位置环性能
09
速度控制仿真
速度环PI · 抗负载扰动 · 前馈补偿
速度环前馈
10
多轴联动仿真
电子齿轮/凸轮 · G代码解析 · 多轴同步策略
多轴同步
11
CODESYS SoftMotion入门
开发环境安装 · SoftMotion库 · PLCopen功能块
CODESYSPLCopen
12
CODESYS单轴运动控制
MC_Power/MoveAbsolute/MoveRelative · 轴状态机
单轴功能块
13
CODESYS多轴插补
MC_MoveLinear/MoveCircular · CNC配置 · 路径平滑
插补CNC
14
CODESYS电子凸轮
凸轮表设计 · MC_CamIn/CamOut · 飞剪追剪仿真
电子凸轮飞剪
15
ROS2基础与安装
节点/话题/服务/动作 · Foxy/Humble · 工作空间与包
ROS2安装
16
ROS2机器人模型描述
URDF编写 · 关节/连杆 · Rviz2可视化
URDFRviz2
17
ROS2运动学求解器
MoveIt2框架 · KDL/TRAC-IK · 规划组与场景
MoveIt2运动学
18
ROS2轨迹规划与执行
JointTrajectoryController · FollowJointTrajectory · 仿真监控
轨迹执行
19
ROS2与Gazebo联合仿真
Gazebo物理引擎 · SDF模型 · 传感器与ROS2接口
Gazebo联合仿真
20
仿真与实物一致性分析
模型精度影响 · 参数辨识 · 迁移策略
一致性辨识
21
实时仿真与硬件在环（HIL）
实时架构 · HIL流程 · Speedgoat/NI PXI
HIL实时
22
仿真数据采集与分析
rosbag/Data Inspector · 时域频域 · 跟随误差/超调
数据分析指标
23
故障注入与安全仿真
电机过载 · 编码器丢失 · 急停与安全限位
故障安全
24
先进控制算法仿真
前馈/自适应/滑模控制 · 仿真对比
先进控制对比
25
数字孪生与运动控制
数字孪生概念 · 预测性维护 · 虚实映射
数字孪生维护
26
仿真工作流自动化
MATLAB脚本自动化 · CI/CD集成 · 参数扫描优化
自动化CI/CD
27
案例1：直角坐标机器人仿真
机械结构→控制系统 · 物料搬运应用
案例直角坐标
28
案例2：六轴工业机器人仿真
ROS2+MoveIt2 · 焊接轨迹规划与验证
案例六轴
29
案例3：龙门双驱同步控制仿真
双电机消隙 · 交叉耦合补偿 · 仿真实测对比
案例龙门
30
课程总结与进阶路径
技术栈回顾 · 学习资源 · 工业运动控制工程师成长路线
总结进阶