用matlab建立机器人PID控制结构图

在MATLAB中建立机器人PID控制结构图的步骤如下：

1. 创建机器人模型

使用Robotics System Toolbox创建机器人模型。例如，以下代码创建一个2自由度机械臂的机器人模型：

robot = robotics.RigidBodyTree('DataFormat','column','MaxNumBodies',2);
L1 = 0.5;
L2 = 0.5;
body1 = robotics.RigidBody('link1');
jnt1 = robotics.Joint('jnt1','revolute');
setFixedTransform(jnt1,trvec2tform([0 0 0]));
jnt1.JointAxis = [0 0 1];
body1.Joint = jnt1;
addBody(robot,body1,'base');
body2 = robotics.RigidBody('tool');
jnt2 = robotics.Joint('jnt2','revolute');
setFixedTransform(jnt2,trvec2tform([L1 0 0]));
jnt2.JointAxis = [0 0 1];
body2.Joint = jnt2;
addBody(robot,body2,'link1');

2. 创建PID控制器

使用Simulink Control Design工具箱中的PID Controller块创建PID控制器。例如，以下代码创建一个PID控制器：

Kp = 1;
Ki = 0.1;
Kd = 0.01;
pid = pid(Kp,Ki,Kd);

3. 创建控制系统

使用Simulink工具箱中的Simulink库创建控制系统。例如，以下代码创建一个控制系统：

mdl = 'robot_control_system';
new_system(mdl);
open_system(mdl);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Constant', [mdl '/Desired Position']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Sum', [mdl '/Error']);
add_block('simulink/Discrete/Integrator', [mdl '/Integrator']);
add_block('simulink/Discrete/Derivative', [mdl '/Derivative']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Gain', [mdl '/Kp']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Gain', [mdl '/Ki']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Gain', [mdl '/Kd']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Sum', [mdl '/PID Output']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Saturation', [mdl '/Saturation']);
add_block('Robotics System Toolbox/RigidBody Tree', [mdl '/Robot']);
set_param([mdl '/Robot'],'Robot',robot);
set_param([mdl '/Robot'],'Gravity',[0 0 -9.81]);
set_param([mdl '/Desired Position'],'Value','[0.2; 0.3]');
set_param([mdl '/Kp'],'Gain',num2str(pid.Kp));
set_param([mdl '/Ki'],'Gain',num2str(pid.Ki));
set_param([mdl '/Kd'],'Gain',num2str(pid.Kd));
set_param([mdl '/Saturation'],'UpperLimit','10','LowerLimit','-10');
add_line(mdl,'Desired Position/1','Error/1');
add_line(mdl,'Robot/1','Error/2');
add_line(mdl,'Error/1','Integrator/1');
add_line(mdl,'Error/1','Derivative/1');
add_line(mdl,'Integrator/1','PID Output/1');
add_line(mdl,'Derivative/1','PID Output/2');
add_line(mdl,'Kp/1','PID Output/3');
add_line(mdl,'Ki/1','Integrator/2');
add_line(mdl,'Kd/1','Derivative/2');
add_line(mdl,'PID Output/1','Saturation/1');
add_line(mdl,'Saturation/1','Robot/2');

该控制系统包括一个期望位置输入、一个误差计算模块、一个积分模块、一个微分模块、一个PID输出模块、一个饱和模块和一个机器人模型。

4. 仿真控制系统

使用Simulink模拟器仿真控制系统。例如，以下代码运行仿真：

sim(mdl);

以上是建立机器人PID控制结构图的简单步骤，具体实现还需要根据具体机器人模型和控制需求进行调整。