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速度控制

Velocity Control常用

上层给出期望速度,由驱动器让电机或机器人按这个速度运动。

速度控制指上层给出期望速度,底层负责跟上,分两个层面。关节层面,伺服驱动器的速度模式(如 CiA 402 协议里的 CSV 模式)接收目标转速,在内部闭速度环;步进电机的转速则直接由脉冲频率决定。任务层面,可给末端一个期望速度,用雅可比伪逆换成各关节速度;移动底盘接收线速度和角速度,再按轮距、轮半径换成左右轮转速。和位置控制比,它不直接管最终停在哪,位置偏差要靠上层闭环纠正,因而对延迟更敏感,Diffusion Policy 的消融实验也观察到这一点;和力矩控制比,它不直接管出力大小,接触时不够柔顺。

例子ROS 2 的 diff_drive_controller:订阅 cmd_vel 速度指令,取线速度的 x 分量和角速度的 z 分量,按轮距和轮半径换算后,写入左右轮关节的速度命令接口。

也叫
速度模式、Velocity mode、Speed control
相关
位置控制、力矩控制、串级控制、周期同步位置 / 速度 / 力矩模式(CSP / CSV / CST)、差速驱动运动学、速度指令跟踪
来源
Lynch & Park, Modern Robotics (2017 preprint), 11.3 Motion Control with Velocity Inputs
ros2_controllers: diff_drive_controller
Diffusion Policy(velocity control is more affected by latency than position control)

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