四自由度机械臂Simulink仿真设计与实现
摘要
本文详细介绍了基于MATLAB/Simulink的四自由度机械臂建模、仿真与控制实现。通过建立完整的运动学和动力学模型，设计PID控制器，实现轨迹跟踪功能，并利用3D可视化技术进行仿真验证。全文涵盖理论建模、Simulink实现和仿真分析三个主要部分。
1. 引言
1.1 研究背景
四自由度机械臂是工业自动化领域的核心设备，广泛应用于装配、焊接、搬运等场景。通过仿真技术可以在实际制造前验证机械臂性能和控制器效果，大幅降低开发成本和风险。
1.2 研究内容
- D-H参数法建立机械臂运动学模型
- 拉格朗日法建立动力学方程
- Simulink系统建模与仿真实现
- PID控制器设计与轨迹跟踪
- VRML可视化验证
2. 机械臂建模
2.1 D-H参数表
| 连杆 | θ (rad) | d (m) | a (m) | α (rad) | 关节类型 |
|---|---|---|---|---|---|
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