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％）

pwmout=P*(E(0)-E(1))+I*E(0)+D*(E(0)-2*E(1)+E(2))+pwmpre

pwmpre=pwmout

E(0)是当前

系统偏差

，E(1)是上一次偏差，E(2)上上次偏差。P、I、D分别是

比例系数

、积分系数和微分系数

E=SpeedSet-Speed

；

SpeedSet可根据路况设置，是你期望小车行驶的速度。Speed是你当前测量的小车的实际速度

最基本的思路，假设你的目标速度是Vt，实际测得的速度是Vs，如果Vs大于Vt，就降低占空比减速，如果Vs小于Vt，就升高占空比加速。这是最基本的思路。

然后，设想，如果当前Vs远远小于Vt，那么你肯定希望占空比加大一点，如果只是小一点点，占空比就加小一点，这个很好理解吧？那么，就要建立速度差和占空比每次增量之间的关系式。

然后，就是以极可能的快的运行频率，检测速度差，根据速度差大小计算占空比的增量，只要速度还没达到目标，就不断的增加或降低占空比，不断重复这个过程，那么实际速度就会在目标速度上下波动，只要参数调整合理，波动极小，就等效于实际速度了。

至于速度差和占空比增量之间的关系，就得慢慢调试了。这个过程实际就是PID控制中的P控制的原理。还可以加入I控制甚至D控制，达到更好的控制效果。

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