Arduino智能平衡小車原理及調(diào)試篇燒錄工具課件

Arduino智能平衡小車原理及調(diào)試篇Arduino智能平衡小車原理及調(diào)試篇1燒錄工具：Arduino官方IDE燒錄工具：2PID調(diào)試平衡小車主程序使用ArduinoIDE

對程序進(jìn)行編譯PID調(diào)試平衡小車主程序使用ArduinoI3陀螺儀pDM1M2脈沖PI++角度角速度++—速度給定+路程速度+—+旋轉(zhuǎn)角度D旋轉(zhuǎn)初始車速P陀螺儀pDM1M2脈沖PI++角度角速度++—速度給定+路程41.角度PID2.速度PID角度控制需要調(diào)節(jié)的平衡參數(shù)：P（比例參數(shù)）D（微分參數(shù)）速度控制需要調(diào)節(jié)的平衡參數(shù)：P（比例參數(shù)）I（積分參數(shù)）1.角度PID角度控制需要調(diào)節(jié)的平衡參數(shù)：P（比例參數(shù)）5K1P:回復(fù)力系數(shù)克服外力使小車保持直立過大會(huì)導(dǎo)致小車在直立點(diǎn)擺動(dòng)K2D:阻尼力系數(shù)克服抖動(dòng)所以我們可以先P后D的方式調(diào)整而PD設(shè)定值是根據(jù)小車本身實(shí)際情況而定。平衡小車原理：如倒立擺K1P:回復(fù)力系數(shù)克服外力使小車保持直立平衡小車原理6PID調(diào)試角度PID先做比例P值調(diào)節(jié)在沒有回復(fù)力和阻尼力介入之前，既P值為0，看小車在重力作用下，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是怎么樣PID調(diào)試角度PID先做比例P值調(diào)節(jié)在沒有回復(fù)力和阻7PID調(diào)試角度PID先做比例P值調(diào)節(jié)P值從小到大先從P=2開始，看小車的直立效果如何PID調(diào)試角度PID先做比例P值調(diào)節(jié)P值從小到大先8PID調(diào)試角度PID先做比例P值調(diào)節(jié)P值從小到大設(shè)P=4，看小車的直立效果是否改善PID調(diào)試角度PID先做比例P值調(diào)節(jié)P值從小到大設(shè)9PID調(diào)試角度PID先做比例P值調(diào)節(jié)P值設(shè)P=16PID調(diào)試角度PID先做比例P值調(diào)節(jié)P值設(shè)P=1610PID調(diào)試角度PID先做比例P值調(diào)節(jié)P值設(shè)P=30PID調(diào)試角度PID先做比例P值調(diào)節(jié)P值設(shè)P=3011PID調(diào)試角度PID先做比例P值調(diào)節(jié)P值設(shè)P=50過調(diào)的現(xiàn)象是怎么樣的PID調(diào)試角度PID先做比例P值調(diào)節(jié)P值設(shè)P=5012PID調(diào)試最后選取P=30角度PD調(diào)節(jié)通過P值，小車已經(jīng)能直立，但是還是會(huì)在擺動(dòng)和移動(dòng)，接下來消除這種擺動(dòng)，移動(dòng)，要增加微分參數(shù)既阻尼力。PID調(diào)試最后選取P=30角度PD調(diào)節(jié)通過P值，小車已經(jīng)能直13PID調(diào)試角度PID微分D值調(diào)節(jié)消抖D值設(shè)D=0.05PID調(diào)試角度PID微分D值調(diào)節(jié)消抖D值設(shè)D=014PID調(diào)試角度PID微分D值調(diào)節(jié)消抖D值設(shè)0.1PID調(diào)試角度PID微分D值調(diào)節(jié)消抖D值設(shè)0.115PID調(diào)試角度PID微分D值調(diào)節(jié)消抖D值設(shè)D=0.2PID調(diào)試角度PID微分D值調(diào)節(jié)消抖D值設(shè)D=016PID調(diào)試角度PID微分D值調(diào)節(jié)消抖D值設(shè)D=0.4PID調(diào)試角度PID微分D值調(diào)節(jié)消抖D值設(shè)D=017PID調(diào)試角度PID微分D值調(diào)節(jié)消抖D值設(shè)D=0.55PID調(diào)試角度PID微分D值調(diào)節(jié)消抖D值設(shè)D=018PID調(diào)試角度PID先做比例D值調(diào)節(jié)D值設(shè)D=0.9過調(diào)的現(xiàn)象是怎么樣的PID調(diào)試角度PID先做比例D值調(diào)節(jié)D值設(shè)D=0.919最終選定：P=30D=0.56角度PD控制參數(shù)經(jīng)過過調(diào)再往最佳值調(diào)整以后，得到了一個(gè)回調(diào)曲線最終選定：P=30角度PD控制參數(shù)經(jīng)過過調(diào)再往最佳值調(diào)整以20參數(shù)回調(diào)曲線，最終在A點(diǎn)處找到最合適值而在回調(diào)曲線的“勺子”內(nèi)部，多組參數(shù)都可以使小車保持平衡總結(jié)得出：P是調(diào)節(jié)小車克服外力而直立的參數(shù)，在過大的情況下，小車會(huì)產(chǎn)生震蕩D是克服小車在P值的作用下產(chǎn)生的震動(dòng)，達(dá)到消除震蕩作用，過大也會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)但是為什么不能在一個(gè)點(diǎn)上靜止不動(dòng)參數(shù)回調(diào)曲線，最終在A點(diǎn)處找到最合適值而在回調(diào)曲線的“勺子21在調(diào)節(jié)角度PD后，小車直立已達(dá)到了預(yù)期效果，但是在外力推動(dòng)小車的時(shí)候，小車會(huì)一直往前走。這是因?yàn)榻嵌瓤刂浦煌瓿尚≤囍绷?，在陀螺儀初始值不為零，零點(diǎn)漂移或者在外力作用產(chǎn)生初速度不為零的情況下，導(dǎo)致小車會(huì)向某個(gè)方向傾斜運(yùn)動(dòng)，所以為了控制小車能夠定點(diǎn)平衡，我們增加光電測速編碼器，通過小車速度和位移量的負(fù)反饋，讓小車在定點(diǎn)平衡。使用的是比例積分PI調(diào)節(jié)方式。在調(diào)節(jié)角度PD后，小車直立已達(dá)到了預(yù)期效果，但是在外力推221.角度PID2.速度PID角度控制需要調(diào)節(jié)的平衡參數(shù)：P（比例參數(shù)）D（微分參數(shù)）速度控制需要調(diào)節(jié)的平衡參數(shù)：P（比例參數(shù)）I（積分參數(shù)）1.角度PID角度控制需要調(diào)節(jié)的平衡參數(shù)：P（比例參數(shù)）23I積分調(diào)節(jié)通過對小車速度進(jìn)行積分，增加I積分參數(shù)，小車會(huì)最終在設(shè)定零點(diǎn)上快速靜止。過大會(huì)導(dǎo)致小車在靜止點(diǎn)來回?cái)[動(dòng)I積分調(diào)節(jié)通過對小車速度進(jìn)行積分，增加I積分參數(shù)，小車會(huì)24PID調(diào)試速度PID積分參數(shù)I值調(diào)節(jié)I值設(shè)I=0.002PID調(diào)試速度PID積分參數(shù)I值調(diào)節(jié)I值設(shè)I=025PID調(diào)試速度PID積分參數(shù)I值調(diào)節(jié)I值設(shè)I=0.004PID調(diào)試速度PID積分參數(shù)I值調(diào)節(jié)I值設(shè)I=026PID調(diào)試速度PID積分參數(shù)I值調(diào)節(jié)I值設(shè)I=0.010PID調(diào)試速度PID積分參數(shù)I值調(diào)節(jié)I值設(shè)I=027PID調(diào)試速度PID積分參數(shù)I值調(diào)節(jié)I值設(shè)I=0.036PID調(diào)試速度PID積分參數(shù)I值調(diào)節(jié)I值設(shè)I=028PID調(diào)試速度PID積分參數(shù)I值調(diào)節(jié)I值設(shè)I=0.07PID調(diào)試速度PID積分參數(shù)I值調(diào)節(jié)I值設(shè)I=029PID調(diào)試速度PID積分參數(shù)I值調(diào)節(jié)過調(diào)值以后，I值設(shè)I=0.10看看小車會(huì)有什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)PID調(diào)試速度PID積分參數(shù)I值調(diào)節(jié)過調(diào)值以后，I30通過速度的積分控制，可以加快抵消小車傾斜的速度，過大以后會(huì)影響小車在一個(gè)點(diǎn)上靜止而來回?cái)[動(dòng)。下面我們就可以通過P比例調(diào)節(jié)消除這種來回?cái)[動(dòng)。通過速度的積分控制，可以加快抵消小車傾斜的速度，過大31PID調(diào)試速度PID比例參數(shù)P值調(diào)節(jié)P值設(shè)P=0.5PID調(diào)試速度PID比例參數(shù)P值調(diào)節(jié)P值設(shè)P=032PID調(diào)試速度PID比例參數(shù)P值調(diào)節(jié)P值設(shè)P=1PID調(diào)試速度PID比例參數(shù)P值調(diào)節(jié)P值設(shè)P=133PID調(diào)試速度PID比例參數(shù)P值調(diào)節(jié)P值設(shè)P=3.5PID調(diào)試速度PID比例參數(shù)P值調(diào)節(jié)P值設(shè)P=334PID調(diào)試速度PID比例參數(shù)P值調(diào)節(jié)過調(diào)P值設(shè)P=6小車會(huì)有什么運(yùn)動(dòng)情況PID調(diào)試速度PID比例參數(shù)P值調(diào)節(jié)過調(diào)P值設(shè)P35最終選定：P=3.12I=0.068速度PI控制參數(shù)經(jīng)過過調(diào)再往最佳值調(diào)整以后，得到了一個(gè)回調(diào)曲線最終選定：P=3.12速度PI控制參數(shù)經(jīng)過過調(diào)再往最佳值調(diào)36速度參數(shù)調(diào)節(jié)曲線速度參數(shù)調(diào)節(jié)曲線37經(jīng)過了對小車平衡參數(shù)的整定后，小車能夠在一個(gè)靜態(tài)的