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平衡小车调试指南(直立环速度环)

发布时间：2023-02-05 14:28:03 来源：文档文库

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平衡小车调试指南接下来将和大家一起以工程的思想去完成一个平衡小车的调试，包括平衡小车的直立环、速度环、转向环，一般我们是先调试直立环，再调试速度环，最好调试转向环。另外需要说明的是，因为我们使用的电机性能非常好，对PID参数不敏感，也就是说每个参数的取值范围都很广，这将对我们接下来的调试有很大的帮助。1.1平衡小车直立控制调试平衡小车直立环使用PD（比例微分）控制器，其实一般的控制系统单纯的P控制或者PI控制就可以了，但是那些对干扰要做出迅速响应的控制过程需要D（微分）控制。下面是直立PD控制的代码：intbalance(floatAngle,floatGyro{floatBias,kp=300,kd=1;intbalance;Bias=Angle-0;//计算直立偏差balance=kp*Bias+Gyro*kd;//计算直立PWMreturnbalance;
//返回直立PWM}入口参数是平衡小车倾角和Y轴陀螺仪（这个取决MPU6050的安装），我们的小车前进方向是MPU6050的X轴的正方向，电机轴与Y轴平行。前面两行是相关变量的定义，第三行是计算角度偏差，第四行通过PD控制器计算直立PWM，最后一行是返回。调试过程包括确定平衡小车的机械中值、确定kp值的极性（也就是正负号）和大小、kd值的极性和大小等步骤。在调试直立环的时候，我们要屏蔽速度环和转向环，如下图所示：1.1.1确定平衡小车的机械中值把平衡小车放在地面上，绕电机轴旋转平衡小车，记录能让小车接近平衡的角度，一般都在0°附近的。我们调试的小车正好是0度，所以就是Bias=Angle-0;1.1.2确定kp值的极性（令kd=0）首先我们估计kp的取值范围。我们的PWM设置的是7200代表占空比100%，假如我们设定kp值为720，那么平衡小车在±10°的时候就会满转。根据我们的感性认识，这显然太大了，那我们就可以估计kp值在0~720之间，首先大概我们给一个值kp=-200,我们可以观察到，小车往哪边倒，电机会往那边加

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