平衡小车制作——PID

位置闭环控制就是根据编码器的脉冲累加测量电机的位置信息，得到控制偏差，然后通过对偏差的比例、微分、积分进行控制，使得偏差趋于零

c语言的实现

P用于提高相应速度，I用于减小静差，D用于抑制震荡

速度闭环控制是根据单位时间获取的脉冲数测量电机速度信息，对目标值进行比较

理论分析

直立环使用PD控制

在调试直立环，要在定时器中断服务函数屏蔽速度换和转向环

首先估计kp的取值范围，陪我们设置7200代表占空比百分百

设定kp值为7200，那么小车在10°就会满转

确定参数的原则是：kp一直增加，出现大幅度低频抖动

kd一直增加，直至出现高频抖动

确定了pd的最大数，×0.6就是需要的参数

我们对速度进行低通滤波

一般可以把ki的值设置为kp/200

kp最大值=7200/（160*50％）

比例作用，积分作用和微分作用的关系是：比例作用是主要调节作用，起主导作用。 积分作用是辅助调节作用；微分作用是补偿作用。 在实际调试时可按以下步骤进行。

?1) 关掉积分作用和微分作用，先调P。即令I>3600秒，D = 0秒，将P由大往小调以达到能快速响应，又不产生振荡为好。并需结合量程进行定量估算。

?2) P调好后再调I，I由大往小调，以能快速响应，消除静差，又不产生超调为好，或有少量超调也可以。I应考虑与系统惯性时间常数相匹配。一般I值和惯性时间差不多。

?3) P、I调好后，再调D。一般的系统D =0，1或2。只有部分滞后较大的系统，D值才可能调大些。 4) PID参数修改后，可以少量修改给定值，观察系统的跟踪响应，以判断PID参数是否合适。 5) P值太小，I值太小或D值太大均会引起系统超调振荡。

?6) 对于个别系统，如加温快降温慢，或升压快降压慢，或液位升得快降得慢等不平衡系统是很难。

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