机器人在自动控制原理教学中的应用摘要：本文主要探讨机器人在自动控制原理课程教学中的应用
分别以机器人运动控制建模、舵机模型辨识、舵机稳定性分析、机器人运动轨迹控制等为任务，介绍控制系统建模、对数频率特性曲线、非线性系统稳定性分析、PID 控制等理论应用，体现了本门课理论与实践结合的特点
机器人的应用降低理论授课的难度，实际教学效果良好
关键词：自动控制原理；Bode 曲线；实验建模；教学方法一、引言《自动控制原理》课程理论性强、概念抽象，学生在学习过程中困难较多
但是，本门课程的理论和实践紧密结合的特点可以有助于教学的开展
选择具体的实践实例，应用《自动控制原理》的相关来解决实践中的问题，从而提高学生的学习兴趣
机器人是一个典型的自动控制系统
它具有测量、计算、决策、执行等能力，通过闭环控制实现各种功能
而机器人的分析设计是自动控制的具体实现，可以作为《自动控制原理》教学的应用实例
本文以机器人的分析和设计为任务牵引，分别探讨《自动控制原理》在机器人运动控制建模、舵机模型辨识、舵机稳定性分析、机器人运动轨迹控制等方面的教学设计
二、机器人运动控制建模建模是实现机器人运动控制的基础
以双轮差动机器人为例，通过分析机器人运动所遵循的运动学规律，得到机器人位置信息与输入信号的关系，从而建立机器人运动模型，为后续运动控制的设计奠定工具基础
三、舵机模型辨识舵机是机器人的主要组件，其数学模型是对机器人进行分析和设计的前提条件
针对舵机结构复杂、信号种类多的特点，主要采纳频率响应实验建模的方法对舵机进行模型辨识[1]，实验原理如图 2 所示
首先，利用舵机的频率响应实验数据，绘制其 Bode 曲线；然后根据 Bode 曲线与系统频率特性之间的对应关系，确定舵机模型中包含的典型环节；所有典型环节的串联乘积即是舵机的频域模型——频率特性
四、舵机的稳定性分析舵机的输出和输出速度是有界的，此
