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用中桥于抑制震荡

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

确定参数的镇培含御笑原则是：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％）

陀螺仪的作用

两轮自平衡机器人控制系统除了需要实时的倾角信号，还要用到角速度以给出控制量。理论上可以对加速度计测得的倾角求导得到角速度，但实际上这样求得的结果远远低于陀螺仪测量的精度，陀螺仪具有动态性能好的优点。

（1）陀螺仪的直接输出值是相对灵敏轴的角速率，角速率对时间积分即可得到围绕灵敏轴旋转过的角度值。由于系统采用微控制器循环采样程序获得陀螺仪角速率信息，即每隔一段很短的时间采样一次，所以采用累加的方耐余游法实现积分的功能来计算角度值。

（2）陀螺仪是用来测量角速度信号的，通过对角速度积分，能得到角度值。但由于温度变化、摩擦力、不稳定力矩等因素，陀螺仪会产生漂移误差。而无论多么小的常值漂移通过积分都会得到无限大的角度误差。因而不能单独使用陀螺仪作为自平衡小车的角度传感器。

2.倾角传感器的作用

（1）倾角传感器中加速度计可能测量动态和静态线性加速度。静态加速度的一个典型例子就是重力加速度，用加速度计数直接测量物体静态重力加速度可以确定倾斜角度。

加速度传感器静止时，加速传感器仅仅输出作用在加速度灵敏轴上的重力加速度值，即重力加速度的分量值。根据各轴上的重力加速度的分量值可以算出物体垂直和水平方向上的倾斜角度。

（2）加速度计动态响应慢，不适应跟踪动态角度运动；如果期望快速地响应，又会引起较大的噪声。再加上其测量范围的限制，使得单独应用加速度计检测车体倾角并不合适，需要与其它传感器共同使用。

3.原理

其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”（Dynamic Stabilization）的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，昌销精确地毁山驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

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