本项目主要基于MATLAB/Simulink仿真环境,实现针对二自由度(两关节)机械臂的独立PD(比例-微分)位置跟踪控制。项目的核心特色在于不依赖Simulink自带的现有模块库中的控制模块或SimMechanics工具箱,而是完全采用S-Function(系统函数)来编写底层的核心算法。具体包括两大部分:一是受控对象的建模,利用S-Function编写机械臂的非线性动力学模型(基于拉格朗日方程推导的二连杆微分方程),模拟真实的物理机械臂响应;二是控制器的实现,同样使用S-Function编写独立的PD控制算法,输入为期望轨迹与实际反馈状态的偏差,输出为驱动各关节的控制力矩。该仿真系统构建了一个完整的闭环控制回路,能够模拟机械臂在给定的正弦波或其他期望轨迹下的运动情况。通过该项目,用户可以直观地观察到调节PD参数(Kp比例系数和Kd微分系数)对系统稳定性、响应速度和稳态误差的影响,验证独立PD控制在非线性、强耦合的机械臂系统中的控制效果,非常适合用于深入理解机器人动力学建模与底层算法实现。