Arduino智能平衡小车原理及实调静态平衡参数整定篇.ppt.ppt

PID调试 速度PID 比例参数P值调节 P值 设P=0.5 PID调试 速度PID 比例参数P值调节 P值 设P=1 PID调试 速度PID 比例参数P值调节 P值 设P=3.5 PID调试 速度PID 比例参数P值调节 过调P值 设P=6 小车会有什么运动情况 最终选定： P=3.12 I=0.068 速度PI控制参数 经过过调再往最佳值调整以后，得到了一个回调曲线 * Arduino 智能平衡小车 原理及调试篇 烧录工具： Arduino 官方IDE PID调试 平衡小车主程序 使用Arduino IDE 对程序进行编译 陀螺仪 p D M1 M2 脉冲 P I + + 角度 角速度 + + — 速度给定 + 路程 速度 + — + 旋转角度 D 旋转初始车速 P 1.角度 PID 2.速度 PID 角度控制需要调节的平衡参数：P（比例参数） D（微分参数） 速度控制需要调节的平衡参数：P（比例参数） I（积分参数） K1 P:回复力系数 克服外力 使小车保持直立 过大会导致小车在直立点摆动 K2 D:阻尼力系数 克服抖动 所以我们可以先P 后D的方式调整 而P D设定值是根据小车本身实际情况而定。 平衡小车原理：如倒立摆 PID调试 角度PID 先做比例P值调节 在没有回复力和阻尼力介入之前，既P值为0，看小车在重力作用下，运动状态是怎么样 PID调试 角度PID 先做比例P值调节 P值从小到大 先从P=2开始，看小车的直立效果如何 PID调试 角度PID 先做比例P值调节 P值从小到大 设P=4，看小车的直立效果是否改善 PID调试 角度PID 先做比例P值调节 P值 设P=16 PID调试 角度PID 先做比例P值调节 P值 设P=30 PID调试 角度PID 先做比例P值调节 P值 设P=50 过调的现象是怎么样的 PID调试 最后选取P=30 角度PD调节 通过P值，小车已经能直立，但是还是会在摆动和移动，接下来消除这种摆动，移动，要增加微分参数 既阻尼力。 PID调试 角度PID 微分D值调节 消抖 D值 设D=0. 05 PID调试 角度PID 微分D值调节 消抖 D值 设0.1 PID调试 角度PID 微分D值调节 消抖 D值 设D=0.2 PID调试 角度PID 微分D值调节 消抖 D值 设D=0.4 PID调试 角度PID 微分D值调节 消抖 D值 设D=0.55 PID调试 角度PID 先做比例D值调节 D值 设D=0.9 过调的现象是怎么样的 最终选定： P=30 D=0.56 角度PD控制参数 经过过调再往最佳值调整以后，得到了一个回调曲线 参数回调曲线，最终在A点处找到最合适值 而在回调曲线的“勺子”内部，多组参数都可以使小车保持平衡 总结得出：P是调节小车克服外力而直立的参数，在过大的情况下，小车会产生震荡 D是克服小车在P值的作用下产生的震动，达到消除震荡作用，过大也会产生抖动 但是为什么不能在一个点上静止不动 在调节角度PD后，小车直立已达到了预期效果，但是在外力推动小车的时候，小车会一直往前走。这是因为角度控制只完成小车直立，在陀螺仪初始值不为零，零点漂移或者在外力作用产生初速度不为零的情况下，导致小车会向某个方向倾斜运动，所以为了控制小车能够定点平衡，我们增加光电测速编码器，通过小车速度和位移量的负反馈，让小车在定点平衡。使用的是比例积分 PI 调节方式。 1.角度 PID 2.速度 PID 角度控制需要调节的平衡参数：P（比例参数） D（微分参数） 速度控制需要调节的平衡参数：P（比例参数） I（积分参数） I积分调节 通过对小车速度进行积分，增加 I 积分参数，小车会最终在设定零点上快速静止。过大会导致小车在静止点来回摆动 PID调试 速度PID 积分参数I值调节 I值 设I=0.002 PID调试 速度PID 积分参数I值调节 I值 设I=0.004 PID调试 速度PID 积分参数I值调节 I值 设I=0.010 PID调试 速度PID 积分参数I值调节 I值 设I=0.036 PID调试 速度PID 积分参数I值调节 I值 设I=0.07 PID调试 速度PID 积分参数I值调节 过调值以后，I值 设I=0.10看看小车会有什么运动状态 通过速度的积分控制，可以加快抵消小车倾斜的速度，过大以后会影响小车在一个点上静止而来回摆动。下面我们就可以通过P比例调节消除这种来回摆动。 *