基于MATLAB的差速驱动移动机器人运动控制仿真系统

资 源 简 介

本项目采用MATLAB仿真差速驱动移动机器人的运动控制，实现直线运动、转向与轨迹跟踪功能。用户可自定义目标路径或实时指令，系统通过动力学模型准确计算机器人运动响应，适用于移动机器人算法验证与教学演示。

详 情 说 明

基于差速驱动模型的移动机器人运动控制仿真系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的差速驱动移动机器人运动控制仿真平台。系统通过建立差速驱动机构的运动学模型，模拟机器人根据左右轮速度差实现直线运动、转向及弧线轨迹跟踪的过程。用户可通过设定目标轨迹或实时控制指令，观察机器人位姿变化与运动轨迹。系统支持可调参数的控制器设计，便于进行运动学分析与控制算法验证。

功能特性

• 差速驱动运动学建模：准确模拟轮式机器人的运动学关系
• 灵活控制指令输入：支持直接指定左右轮转速或通过线速度与角速度合成控制指令
• 可配置控制器：提供PID控制器接口，用户可调整参数以优化性能
• 实时轨迹可视化：动态显示机器人运动轨迹与当前状态
• 全面数据分析：输出位姿数据、转速曲线、轨迹误差统计及控制器性能指标

— 参数化仿真环境：机器人结构参数、初始状态和仿真参数均可自定义

使用方法

1. 参数设置：在相应模块中配置机器人轮距、轮径等结构参数
2. 初始状态设定：指定机器人起始位置(x, y)和朝向角(θ)
3. 控制指令输入：选择控制模式（轮速控制或速度指令控制）并设置目标值
4. 控制器调整：如使用闭环控制，配置PID等控制器参数
5. 仿真执行：设置仿真时长与步长，运行仿真
6. 结果分析：查看生成的轨迹图、数据曲线和性能指标报告

系统要求

• MATLAB版本：R2018b或更高版本
• 必要工具箱：无特殊工具箱要求，仅需基础MATLAB环境

文件说明

主程序文件整合了仿真系统的核心功能，包括差速驱动运动学模型的求解、控制指令的解析与处理、机器人位姿的实时更新计算、运动轨迹的动态绘制以及仿真数据的记录与输出。该文件实现了从参数初始化、仿真循环执行到结果可视化的完整流程，为用户提供了一站式的运动控制仿真体验。