基于MATLAB的多机器人协同运动角度控制系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB开发了多机器人协同角度控制系统，支持二维/三维空间模拟，实现机器人相对角度同步与轨迹跟踪。系统包含可视化界面，可实时展示运动轨迹与角度变化，并集成路径规划与动态避障功能，适用于教学与研究场景。

详 情 说 明

基于MATLAB的多机器人协同运动角度控制系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的多机器人协同运动角度控制系统仿真平台。系统实现了多机器人在二维或三维空间中的协同角度控制仿真，通过运动学建模与智能控制算法，使机器人群体能够保持预定的相对角度关系并同步运动。该系统可用于多智能体协同控制算法的研究、教学演示和性能验证。

功能特性

• 多机器人协同控制：支持多个机器人的同步角度控制与相对角度保持
• 多维空间仿真：提供二维和三维空间中的运动仿真环境
• 实时可视化：动态显示机器人运动轨迹和角度变化过程
• 路径规划与避障：集成预设路径规划功能和动态避障能力
• 性能分析：提供控制系统稳定性分析和性能指标评估
• 参数可配置：支持灵活设置控制参数、初始条件和环境约束

使用方法

基本配置

1. 设置机器人初始位置坐标矩阵（n×2或n×3维，n为机器人数量）
2. 指定目标角度设定值（可为单个角度值或角度矩阵）
3. 配置控制参数（PID增益系数、采样时间等）
4. （可选）输入环境障碍物坐标信息
5. （可选）设定运动轨迹规划路径点坐标序列

运行仿真

执行主程序开始仿真，系统将自动：

• 初始化机器人运动学模型
• 启动协同控制算法
• 实时显示运动轨迹和角度变化
• 记录和分析控制性能数据

结果分析

仿真结束后可查看：

• 机器人实时角度变化曲线图
• 各机器人运动轨迹可视化动画
• 控制误差随时间变化的分析图表
• 系统稳定性与性能指标数据
• 角度控制精度统计报告

系统要求

• MATLAB版本：R2018b或更高版本
• 必需工具箱：

- Control System Toolbox - Robotics System Toolbox（推荐） - Signal Processing Toolbox（用于数据分析）

• 硬件要求：至少4GB内存，支持OpenGL的显卡

文件说明

主程序文件整合了系统的所有核心功能，包括仿真环境初始化、机器人运动学模型构建、多智能体协同控制算法实现、实时可视化显示模块以及性能分析组件。该文件负责协调各子系统的工作流程，处理用户输入的参数配置，执行仿真计算过程，并生成最终的结果输出与分析报告。通过调用不同的功能模块，实现了从参数设置到结果分析的完整仿真流程。