Arduino 智能平衡小车原理及调试篇烧录工具课件.ppt

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1、Arduino智能平衡小车原理及调试篇烧录工具：Arduino官方IDEPID调试平衡小车主程序使用ArduinoIDE对程序进行编译陀螺仪pDM1M2脉冲PI++角度角速度++—速度给定+路程速度+—+旋转角度D旋转初始车速P1.角度PID2.速度PID角度控制需要调节的平衡参数：P（比例参数）D（微分参数）速度控制需要调节的平衡参数：P（比例参数）I（积分参数）K1P:回复力系数克服外力使小车保持直立过大会导致小车在直立点摆动K2D:阻尼力系数克服抖动所以我们可以先P后D的方式调整而PD设定值是根据小车本身实际情况而定。平衡小车原

2、理：如倒立摆PID调试角度PID先做比例P值调节在没有回复力和阻尼力介入之前，既P值为0，看小车在重力作用下，运动状态是怎么样PID调试角度PID先做比例P值调节P值从小到大先从P=2开始，看小车的直立效果如何PID调试角度PID先做比例P值调节P值从小到大设P=4，看小车的直立效果是否改善PID调试角度PID先做比例P值调节P值设P=16PID调试角度PID先做比例P值调节P值设P=30PID调试角度PID先做比例P值调节P值设P=50过调的现象是怎么样的PID调试最后选取P=30角度PD调节通过P值，小车已经能直立，但是还是会在摆

3、动和移动，接下来消除这种摆动，移动，要增加微分参数既阻尼力。PID调试角度PID微分D值调节消抖D值设D=0.05PID调试角度PID微分D值调节消抖D值设0.1PID调试角度PID微分D值调节消抖D值设D=0.2PID调试角度PID微分D值调节消抖D值设D=0.4PID调试角度PID微分D值调节消抖D值设D=0.55PID调试角度PID先做比例D值调节D值设D=0.9过调的现象是怎么样的最终选定：P=30D=0.56角度PD控制参数经过过调再往最佳值调整以后，得到了一个回调曲线参数回调曲线，最终在A点处找到最合适值而在回调曲线的“勺

4、子”内部，多组参数都可以使小车保持平衡总结得出：P是调节小车克服外力而直立的参数，在过大的情况下，小车会产生震荡D是克服小车在P值的作用下产生的震动，达到消除震荡作用，过大也会产生抖动但是为什么不能在一个点上静止不动在调节角度PD后，小车直立已达到了预期效果，但是在外力推动小车的时候，小车会一直往前走。这是因为角度控制只完成小车直立，在陀螺仪初始值不为零，零点漂移或者在外力作用产生初速度不为零的情况下，导致小车会向某个方向倾斜运动，所以为了控制小车能够定点平衡，我们增加光电测速编码器，通过小车速度和位移量的负反馈，让小车在定点平衡。使

5、用的是比例积分PI调节方式。1.角度PID2.速度PID角度控制需要调节的平衡参数：P（比例参数）D（微分参数）速度控制需要调节的平衡参数：P（比例参数）I（积分参数）I积分调节通过对小车速度进行积分，增加I积分参数，小车会最终在设定零点上快速静止。过大会导致小车在静止点来回摆动PID调试速度PID积分参数I值调节I值设I=0.002PID调试速度PID积分参数I值调节I值设I=0.004PID调试速度PID积分参数I值调节I值设I=0.010PID调试速度PID积分参数I值调节I值设I=0.036PID调试速度PID积分参数I值调节

6、I值设I=0.07PID调试速度PID积分参数I值调节过调值以后，I值设I=0.10看看小车会有什么运动状态通过速度的积分控制，可以加快抵消小车倾斜的速度，过大以后会影响小车在一个点上静止而来回摆动。下面我们就可以通过P比例调节消除这种来回摆动。PID调试速度PID比例参数P值调节P值设P=0.5PID调试速度PID比例参数P值调节P值设P=1PID调试速度PID比例参数P值调节P值设P=3.5PID调试速度PID比例参数P值调节过调P值设P=6小车会有什么运动情况最终选定：P=3.12I=0.068速度PI控制参数经过过调再往最佳值

7、调整以后，得到了一个回调曲线速度参数调节曲线经过了对小车平衡参数的整定后，小车能够在一个静态的位置，这样就完成了我们对小车静态参数的设定。最终选定：P=3.12I=0.068速度PI控制参数最终选定：P=30D=0.56角度PD控制参数谢谢观看