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『文章』平衡小车PID，就该这么调( 二 )


此时的 P 可以确定 。
2.4 直立环 D 极性确定：D 的极性较为好确定 ， 设 P 为 0 ， D 给正负值 ， 分别去试 ， 看效果 。
当拿起小车进行旋转时 ， 小车的轮子应该是小车旋转方向相同 ， 此时说明极性是对的 。
如果小车的轮子转动和小车的转动方向不相同 ， 说明此时极性是反的！
2.5 直立环 D 大小确定：D 的大小 ， 需要联合 P 去调试 ， 在 P 调好的基础上 ， 加入 D ， 从小到大慢慢去试 ， 从程序 PD 可以看到 ， D 对应的是角速度 ， 由于角速度都是四位数以上的数值 ， 所以可以从 0.1 开始试 。 一直到小车出现高频的剧烈抖动 。
需要说明的是 ， 如果小车各方面机械机构都分布较为均匀 ， 重量分布较好 ， 重心较低 ， 小车靠单纯的直立环能够暂稳 。
但一般来说 ， 没有谁的小车机械结构做的很好 。 所以说 ， 单纯靠直立环是无法将小车站稳的 。 需要再加入速度环 。
单纯的直立环能使小车站稳 5s 就说明调的很好了！
3、速度环 速度环中 ， 采用 PI 控制 ， 积分控制和比例控制有一定的比例关系 。
这里可以确定为 200 ， 别问为什么 ， 没有为什么 。 问就是 200！速度环的入口参数 ， 为小车的 2 个电机编码器数值 ， 也就是测速！没有小车速度的实时反馈 ， 谈何速度闭环 。 看代码：
/**************************************入口参数：电机编码器的值返回值：速度控制 PWM作者：公众号【大鱼机器人】**************************************/int velocity(int encoder_left,int encoder_right){static float Velocity,Encoder_Least,Encoder,Movement;static float Encoder_Integral;//=============速度 PI 控制器=======================//Encoder_Least =(Encoder_Left+Encoder_Right)-0;//===获取最新速度偏差==测量速度（左右编码器之和）- 目标速度（此处为零） Encoder *= 0.7; //===一阶低通滤波器Encoder += Encoder_Least*0.3;//===一阶低通滤波器Encoder_Integral +=Encoder; //===积分出位移 积分时间：10msif(Encoder_Integral>10000)Encoder_Integral=10000;//===积分限幅if(Encoder_Integral//===积分限幅Velocity=Encoder*velocity_KP+Encoder_Integral*velocity_KI;//===速度控制if(pitch40)Encoder_Integral=0;//===电机关闭后清除积分return Velocity;}
3.1 速度环 P 范围确定：同样的 ， 和直立环 P 的大小范围确定一样 ， 我们需要得到电机编码器的最大值和 PWM 的最大值的关系！
从程序中可以看到 ， 我们应该比较的是 ， 2 个电机的速度偏差和 pwm 的关系 。
比如：用 STM32 定时器的正交解码模式对电机进行测速 ， 10ms 一次 。
小车电机满速旋转时 ， 左右两个电机 ， 编码器相加可达 160 。
假设速度偏差（实际测量值与理想值）达到 50%时满转 。
那么有 ， 160/2=80 ， 7200/80=90 ， 也就说 kp 最大为 90 。
(注意 ， 这里只是在假设 50%的前提下).
90 只是一个参考值 ， 具体多少 ， 还是需要根据 ， 实际测试的效果 。
3.2 速度环 P 极性确定：确定 P 的极性 ， 需要关闭前文的直立环 ， 也就是说整个系统的控制参数只能有速度环的 P 。
单单靠直立环控制小车 ， 小车能短暂直立 ， 但会出现往前走或往后走 ， 然后倒下 ， 那么速度环就是用来抑制此现象的出现 。


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