二关节机器人运动系统建模及神经网络自适应控制算法matlab代码

以下是一个二关节机器人运动系统建模及神经网络自适应控制算法的MATLAB代码示例，供您参考：

clear all;
close all;
clc;

% 定义机器人参数
m1 = 1; % 关节1的质量
m2 = 1; % 关节2的质量
l1 = 1; % 关节1的长度
l2 = 1; % 关节2的长度
g = 9.8; % 重力加速度

% 定义神经网络参数
n = 10; % 神经元数量
alpha = 0.1; % 学习速率
epochs = 300; % 迭代次数

% 定义初始位置和速度
q0 = [0, 0];
dq0 = [0, 0];

% 定义目标轨迹
t = 0:0.01:5;
q_d = [0.5*sin(t); 0.5*cos(t)];

% 定义初始权重和阈值
W1 = rand(n, 2);
W2 = rand(2, n);
b1 = rand(n, 1);
b2 = rand(2, 1);

% 神经网络自适应控制
for i = 1:epochs
    for j = 1:length(t)
        % 计算误差
        q = forward_kinematics(q0, l1, l2);
        e = q_d(:,j) - q(:,2);
        
        % 计算神经网络输出
        [y1, y2] = neural_network(q0, dq0, W1, W2, b1, b2);
        
        % 计算反向传播误差
        delta2 = -e;
        delta1 = W2'*delta2.*tanh_derivative(y1);
        
        % 更新权重和阈值
        W2 = W2 - alpha*delta2*y1';
        b2 = b2 - alpha*delta2;
        W1 = W1 - alpha*delta1*[q0; dq0]';
        b1 = b1 - alpha*delta1;
        
        % 更新状态
        [q0, dq0] = update_state(q0, dq0, g, m1, m2, l1, l2, y2);
    end
end

% 动态仿真
for i = 1:length(t)
    q = forward_kinematics(q0, l1, l2);
    plot_robot(q, l1, l2, q_d(:,i));
    pause(0.01);
end

% 正向运动学函数
function q = forward_kinematics(q0, l1, l2)
    q1 = q0(1);
    q2 = q0(2);
    x1 = l1*cos(q1);
    y1 = l1*sin(q1);
    x2 = x1 + l2*cos(q1+q2);
    y2 = y1 + l2*sin(q1+q2);
    q = [q1, q1+q2; x1, x2; y1, y2];
end

% 神经网络函数
function [y1, y2] = neural_network(q, dq, W1, W2, b1, b2)
    x = [q; dq];
    y1 = tanh(W1*x + b1);
    y2 = W2*y1 + b2;
end

% 反双曲正切函数
function y = tanh_derivative(x)
    y = sech(x).^2;
end

% 状态更新函数
function [q, dq] = update_state(q0, dq0, g, m1, m2, l1, l2, u)
    q1 = q0(1);
    q2 = q0(2);
    dq1 = dq0(1);
    dq2 = dq0(2);
    H11 = m1*l1^2 + m2*(l1^2+2*l1*l2*cos(q2)+l2^2);
    H12 = m2*(l1*l2*cos(q2)+l2^2);
    H21 = H12;
    H22 = m2*l2^2;
    C1 = -m2*l1*l2*sin(q2)*(2*dq1*dq2+dq2^2);
    C2 = m2*l1*l2*sin(q2)*dq1^2;
    G1 = (m1+m2)*g*l1*sin(q1) + m2*g*l2*sin(q1+q2);
    G2 = m2*g*l2*sin(q1+q2);
    H = [H11, H12; H21, H22];
    C = [C1; C2];
    G = [G1; G2];
    qdd = H\(-C-G+u);
    dq = dq0 + qdd';
    q = q0 + dq*0.01;
end

% 机器人绘图函数
function plot_robot(q, l1, l2, q_d)
    q1 = q(1,2);
    q2 = q(2,2) - q(1,2);
    x1 = l1*cos(q1);
    y1 = l1*sin(q1);
    x2 = x1 + l2*cos(q1+q2);
    y2 = y1 + l2*sin(q1+q2);
    plot([0,x1,x2],[0,y1,y2],'b-o','LineWidth',2);
    hold on;
    plot(q_d(1),q_d(2),'r*','MarkerSize',10);
    axis equal;
    axis([-2 2 -2 2]);
    hold off;
end

需要注意的是，这只是一个简单的示例代码，仅供参考。如果您有更具体的要求或问题，请告诉我，我会尽力为您提供帮助。