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PID---平衡车调参

一,调参步骤:

确立机械中值。直立环(内环)—Kp极性、Kp大小。Kd极性、Kd大小。速度环(外环)——Kp&Ki极性、Kp&Ki大小。转向环——系数极性、系数大小。二,详解

机械中值:把平衡小车放在地面上,从前向后以及从后向前绕电机轴旋转平衡小车,两次的向另一边倒下的角度的中值,就是机械中值。

直立环

Kp极性:

极性错误:小车往哪边倒,车轮就往反方向开,会使得小车加速倒下。

极性正确:小车往哪边倒,车轮就往哪边开,以保证小车有直立的趋势。

Kp大小:

Kp一直增加,直到出现大幅低频震荡。

Kd极性:

极性错误:拿起小车绕电机轴旋转,车轮反向转动,无跟随。

极性正确:拿起小车绕电机轴旋转,车轮同向转动,有跟随。

Kd大小:

Kd一直增加,直到出现高频震荡。

直立环调试完毕后,对所有确立的参数乘以0.6(前人经验)作为最终参数。

原因:之前得到的参数都是Kp、Kd最大值,根据工程经验平衡小车的理想参数为最大参数乘以0.6求得。

结果:乘以0.6后,小车的抖动消失,但同时直立效果也变差。待下面加入速度环就能得到更好的性能。

速度环

速度环参数调节前注意:

一、

在调试【速度环参数极性】时:需要去掉(注释掉)【直立环运算】

在调试【速度环参数大小】时:再次引入(取消注释)【直立环运算】

二、

【转向环运算】始终是去掉(注释)的一个状态。若转向环已提前将参数调试好,则未注释也影响不大。

Kp&Ki:

线性关系、Ki=(1/200)*Kp、仅调Kp即可。

Kp&Ki极性:

极性错误:手动转动其中一个车轮,另一车轮会以同样速度反向旋转——典型负反馈。

极性正确:手动转动其中一个车轮,两个车伦会同向加速,直至电机最大速度——典型正反馈。

Kp&Ki大小:

增加Kp&Ki,直至:小车保持平衡的同时,速度接近于零。且回位效果较好。

转向环

Kp极性:

极性错误:拿起小车,并将小车绕Z轴旋转,两车轮旋转的趋势与小车旋转趋势一致——典型正反馈。

极性正确:拿起小车,并将小车绕Z轴旋转,两车轮旋转的趋势与小车旋转趋势相反——典型负反馈。

Kp大小:

加大Kp,直至走直线效果较好,且无剧烈抖动。