值得學習學習，我也在做小車，希望最后能夠成功

不錯！！！！值得學習！

樓主能否給我一份具體的資料啊  ？

厲害,大神,請接下我的膝蓋你做了轉(zhuǎn)向沒?

進階實驗

2.     PID調(diào)試

關(guān)于小車PID的調(diào)試，也在網(wǎng)上找了好多資料，也看了喵大的角度環(huán)視頻，調(diào)試經(jīng)驗有從網(wǎng)上學的也有些自己簡單的體會。
原來沒接觸的時候也是一頭霧水（畢竟不是學自控的孩子），后來在網(wǎng)上搜了一些資料，對這些基本概念也有了大概的了解，下面說一下我對PID的了解吧！1）我對PID的理解：PID分增量式和位置式，增量式的計算結(jié)果是在上一次的控制量基礎(chǔ)上需要增加的量，或減少的量；位置式的每一次計算都是一個新的控制量的大小，而不是增加量，也不知道這說對不對（表達能力有限）。喵大的貌似是位置式，我的代碼也是參考喵大的。PID控制一定要有反饋，要不然何談控制（有點像廢話）。PID控制就是比例P、積分I、微分控制D，這些運算是對于偏差來說的。    （1）比例運算：對偏差進行比例運算，就是偏差乘上一個系數(shù)，把這個偏差放大或縮小，對于平衡小車角度環(huán)來說，偏差角度=目標角度-當前角度，目標角度就是平衡時候的角度，就是0嘍，比例控制量=偏差*比例系數(shù)，偏差大了，就是小車傾斜程度大了，我們給小車的電機大點電壓，使小車加速運動，來減小偏差，從而使小車趨向平衡，同理，偏差小，給電機的電壓小點，這就是比例控制，比例參數(shù)過小，小車“沒勁”，不能抵消自身重力，太大的話，大幅度搖擺太厲害。
    （2）積分運算：對偏差進行積分，就是把偏差進行累加，偏差和=偏差和+偏差*積分系數(shù)；只要出現(xiàn)偏差，通過累加就會使偏差和變大，我們給電機的電壓就要大，來使小車趨向平衡，直到偏差和為零的時候，積分這一部分對電壓控制沒有貢獻。相對于比例參數(shù)來說，積分系數(shù)是很小的，但積分系數(shù)過小累加和變化不明顯，控制也就不明顯，過大，即出現(xiàn)了一個很小的誤差，通過積分系數(shù)放大了好多，累加和也會變得很大，使系統(tǒng)不穩(wěn)定。
    （3）微分控制：就是偏差對時間求導，得到的是偏差的變化率。對于小車的角度環(huán)來說偏差d=C-f(t)；C就是我們目標角度，是一個恒定值，一般是0，f(t)是當前的角度值，偏差d對時間求導=常數(shù)C對時間求導+f(t)對時間求導，常數(shù)的導數(shù)是0，所以偏差d對時間求導相當于角度對時間求導，得到的是角速度，角速度可以直接從陀螺儀上面獲取，就不用我們運算了，不過我們要注意角速度的正負號。角速度的正負號代表小車像前還是向后倒下了，可以自己規(guī)定。角速度的絕對值代表小車倒下的速度，小車倒下的速度越快，我們就要給小車電機更大的電壓，來抵消小車倒下，微分控制起到加快調(diào)節(jié)的作用。微分控制量=角速度*微分系數(shù)，我們把角速度乘以一個系數(shù)（也就是微分系數(shù)）就得到微分控制部分的控制量的大小了。微分系數(shù)太小也不能抵消小車的倒下，太大了會使小車小幅度高頻震蕩，容易燒驅(qū)動。
以上只是我的簡單理解，有什么不對或者不全的地方還請大家指出，共同進步。
2）調(diào)試
關(guān)于平衡車的控制，用到了兩個環(huán)的控制，分別是角度環(huán)和速度環(huán)，角度環(huán)用PD，速度環(huán)用PI，在只有角度環(huán)的時候我也用過PID，以可以達到平衡，但是由于沒有速度環(huán)，小車不一定跑到哪了。
寫一下主要的公式：

    角度環(huán)：角度偏差d_Angle=SetAngle-CarAngle;     AngleCtrlOut=d_Angle*P_Angle+w*D_Angle;    w是角速度，在這之前還要對小車的角度進行濾波，前面的實驗有過介紹，AngleCtrlOut是角度環(huán)的PWM輸出。
    速度環(huán)：速度偏差d_Speed=SetSpeed-CarSeed;  Car_I=Car_I+d_Speed*I_Speed;    SpeedCtrlOut=d_Speed*P_Speed+CarI;  SpeedCtrlOut是速度環(huán)的PWM輸出。這些系數(shù)與單片機PWM的最大量有關(guān)系，比如單片機PWM的最大量是10000；在調(diào)角度環(huán)的時候一般是先讓微分系數(shù)D_Angle=0，先只調(diào)比例系數(shù)，這樣AngleCtrlOut=d_Angle*P_Angl;當偏差角度 d_Angle=10度，比例系數(shù)P_Angle=10，AngleCtrlOut才=100，小車PWM輸出占PWM最大量的1%，理論上小車電機的轉(zhuǎn)速為最快轉(zhuǎn)速的1%（實際上達不到，也有可能死區(qū)電壓都沒過），這樣小車沒有足夠的加速度來克服重力使車達到平衡。比例系數(shù)P_Angle還需要調(diào)大。但是當單片機PWM的最大量是256的時候，偏差角度 d_Angle=10度，比例系數(shù)P_Angle=10的時候，AngleCtrlOut還是=100，約占PWM最大量的39%，這個系數(shù)可能還靠點譜，所以說這些系數(shù)PWM最大量是有關(guān)系的。
    調(diào)試這些系數(shù)的過程：先調(diào)角度環(huán)，再速度環(huán)。關(guān)于反饋類型說的文鄒鄒點：角度環(huán)是負反饋，速度環(huán)是正反饋。說的通俗點：角度環(huán)中，偏差角度變大時，小車要控制偏差角度減小，就是讓車輪朝著倒下的方向加速轉(zhuǎn)。速度環(huán)中，速度變大，我們得給小車更快的速度，讓小車追上自己，保持平衡。在調(diào)試的時候，可以分別調(diào)一下兩個環(huán)，注意參數(shù)的正負，保證每個環(huán)，都是使車輪朝向小車傾斜的方向轉(zhuǎn)就行了，在只有速度環(huán)時，手動轉(zhuǎn)一個車輪，另一個車輪會慢慢轉(zhuǎn)起來，最終兩個車輪越轉(zhuǎn)越快。
    調(diào)角度環(huán)時，一般是先讓微分系數(shù)D_Angle=0，先只調(diào)比例系數(shù)，調(diào)到能使小車站起來，在平衡位置來回的擺動，再稍微增加比例系數(shù)，加入微分系數(shù)D_Angle，微分系數(shù)D_Angle從小到大。調(diào)到小車能夠比較穩(wěn)定的平衡，這時候，你輕推小車，小車會朝著一個方向加速跑過去，直至倒下。這個也是正常的，當然小車能接近平衡跑的越遠說明參數(shù)越好，加入速度環(huán)可以解決這個問題，如果不加速度環(huán)，在角度環(huán)里面加入對偏差的積分（累加偏差），也能使小車平衡。只是對小車的速度沒法控制。
    調(diào)速度環(huán)時，一般是先讓積分系數(shù)I_Speed=0，先只調(diào)比例系數(shù)，由0開始增加，調(diào)到你推一下小車，小車能有足夠的加速度來使小車保持平衡，這時小車新的平衡位置不再原地了，感覺小車能夠很好的保持平衡之后，這時再加速度積分，加入速度積分后，小車會趨向于原地平衡
    我的理解就是這些，有什么不對或者不全的還請大家指出來，一塊討論共同學習哈。我自己感覺對于車速控制的理解還不夠深，對于兩個車輪速度分別控制還有待加強。
    挺感謝喵大的這個平臺的，給我提供了學習平衡車基礎(chǔ)，有機會讓我這樣的平衡車入門級玩家能從頭到尾深刻了解平衡車的原理。給這個網(wǎng)站平臺點個贊，給喵大的開源精神點個贊，給喵大的熱心腸點個贊。
    本想弄點圖片的，電池，又讓我弄過放了，廢了，平衡充接電池的時候，接反了一下，燈不亮了，平衡沖也出問題了。唉我勒個去，我也是被自己整無語了。在下個實驗中在上圖片吧。

騰飛的龍 發(fā)表于 2016-3-8 10:37
真是高手，佩服啊，長見識啦，謝謝分享

啥高手，參數(shù)調(diào)不好，上面的都是跟著喵大學的！

真是高手，佩服啊，長見識啦，謝謝分享

寧靜清幽 發(fā)表于 2016-2-26 01:10
進階實驗：

1.     多傳感器數(shù)據(jù)融合

非常好。繼續(xù)加油。把小車都學透~

moyuqilin 發(fā)表于 2016-2-23 20:36
你串口助手很好啊，是什么？

為了看數(shù)據(jù)方便，就動手寫了這么個不能再簡陋的助手。

你串口助手很好啊，是什么？

bjyxyc 發(fā)表于 2016-2-6 00:03
用什么型號的芯片呢

IPA15w4k61s4

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