智能车制作

标题: 再探小车的直立 [打印本页]

作者: 15239172008 时间: 2012-6-28 22:23
标题: 再探小车的直立
本帖最后由 15239172008 于 2012-6-28 22:39 编辑

同志们，战友们，我再次硬着头皮问一下，小车到底如何直立！我都调到天昏地暗，日月无光了，可是小车还是不能稳定直立，它还是抖动，还是在当中间值抖动，p参数调了，d参数也调了，几乎都把他们都从小到大组合了一遍，现在我脑子都晕了，小车还是在不能像人家视频上那样的直立。
我是深知如果直立调不好，后面的几乎难上加难，可咋就不能稳当地直立呢，咋就不能不抖动呢。
再多的抱怨也没用，就算是不能比赛，我也要问问这到底是问什么呀，到底是什么原因不能让我的小车稳定直立呢？？？？？这也算是为一种科学精神吧。
上两个图，让那些大神们看看波形。

说明，我们用的加速度传感器是用的是龙丘买的8451q数字传感器，陀螺仪是买的enc-03mb，自己照清华给的电路腐蚀的一小块儿板。清华的互补滤波算法我都反复研究透了，包括后面的电磁转向，也都调试正常，速度控制我也都理解了，可唯一的就是小车不能无抖动站立@！！！一切都完了。
我也知道增大d参数来消除抖动，我一点一点地调大d，可是还没将抖动消除掉，这时陀螺仪本身的抖动就出现了。
我都调车几个月了，可车还是站不稳，能坚持到现在，我的神经已是处在崩溃边缘……
真希望小车一下子就像视频里的车站的稳稳当当的。
有时候做梦都在观察小车直立……
有时候在想，要是电磁车也是四轮跑，那该有多好，嘿，你说那该有多好！……
……
……
啥也不想了，到现在，我只想说，谁要是能就我们的小车帮我分析一下让小车稳定地直立，我记他/她一辈子，我一辈子记住他/她…………

作者: 7865522400 时间: 2012-6-28 22:33
不清楚啊摄像头的飘过。。。电磁的真的好想蛮有意思，大四想做这个啊同求

作者: Stillycx 时间: 2012-6-28 22:33
换一个加速度计或者陀螺仪再试试

作者: 15239172008 时间: 2012-6-28 22:42
我也琢磨着，是不是换个陀螺仪呢，我们的陀螺仪是自己买芯片焊的。

作者: yssdsz 时间: 2012-6-28 22:49
用前后两次角度的差做角速度试试

作者: 15239172008 时间: 2012-6-28 22:51

yssdsz 发表于 2012-6-28 22:49
用前后两次角度的差做角速度试试

真的假的，这样能行吗？先生试过吗？？？

作者: yssdsz 时间: 2012-6-28 22:58

15239172008 发表于 2012-6-28 22:51
真的假的，这样能行吗？先生试过吗？？？

看你的角度还不错，应该没问题。就是滤出来的角度和加速度酸的角度怎么有那么大一个差值？？？

作者: 仰望星空1 时间: 2012-6-28 23:11
看你的波形滤出的角度和陀螺仪的纸都没有太大的问题（个人感觉）你调直立的时候记住，单纯的角度控制是不可能让它静止的。单方向加速也没有关系，毕竟静止是速度调节的事，只要他能不抖就行。仔细研究一下官网的视频，组你成功

作者: dlzhouyuan 时间: 2012-6-28 23:40
抖动不单单是因为D小了，D小了小车前后晃，就跟角度有延迟的感觉一样，D大了小车开始震动，频率较高，不知你是哪种

作者: GTR1113 时间: 2012-6-29 03:58
首先，看你的滤波图形，貌似还可以，但是黄色的和蓝色的有一个差值，这是你的陀螺仪在静止时的输出值减去OFFSET之后没有与0重合导致的，正是图中红色的波形在静止时没有与0重合。你可以再重新测一下陀螺仪的OFFSET。把这个解决了，你的黄色和蓝色的波形就会重合了。

作者: 15239172008 时间: 2012-6-29 06:56

yssdsz 发表于 2012-6-28 22:58
看你的角度还不错，应该没问题。就是滤出来的角度和加速度酸的角度怎么有那么大一个差值？？？

这个我知道，那是因为陀螺仪的零偏置与真实零偏置存在差距，导致陀螺仪积分飘逸往上或往下所致。每次开机还要校正一下角度偏移值，陀螺仪惹得祸。

作者: 15239172008 时间: 2012-6-29 07:03

dlzhouyuan 发表于 2012-6-28 23:40
抖动不单单是因为D小了，D小了小车前后晃，就跟角度有延迟的感觉一样，D大了小车开始震动，频率较高，不知你 ...

问题就出在这里，D参数小了不能抑制p参数的抖动，一点点地调大D，可是还没把P参数带来的抖动抑制掉，d自身又带来了震动，似乎我这个陀螺仪没有起到真正抑制抖动的作用，也不知道是怎么回事

作者: 15239172008 时间: 2012-6-29 07:09

仰望星空1 发表于 2012-6-28 23:11
看你的波形滤出的角度和陀螺仪的纸都没有太大的问题（个人感觉）你调直立的时候记住，单纯的角度控制是不可 ...

没错，只要小车静止不抖动，都可以，以后往一个方向跑可以用速度闭环，或是改动平衡角度零偏值，可是我们就是无法让它不抖动，各个p，d都试了，还是抖动。我看整定的角度也没问题了，可还是没有消除抖动，说明这里面一定存在问题，但是这个抖动毛病的症结在哪个地方呢？？？

作者: 15239172008 时间: 2012-6-29 07:15

GTR1113 发表于 2012-6-29 03:58
首先，看你的滤波图形，貌似还可以，但是黄色的和蓝色的有一个差值，这是你的陀螺仪在静止时的输出值减去OF ...

啥也不管了，给大家看看我的代码，请多指教。

get_z_acceleration();
z=(z_axis>>2)*0.021972;
gyroscope_conver_angle();
true_angle=(1-delta)*(true_angle+angular_velocity)+delta*z;
angle_delta=true_angle-angle_offset; /////////////
n=read_counter();
clear_counter;
if(f_right_motor<0) { speed=n*-1;}
else speed=n;
speed_delta=speed_offset-speed;
speed_integral+=speed_delta*i_speed;
if(speed_integral>1) {speed_integral=1;}
if(speed_integral<-1) {speed_integral=-1;}
f_speed_control=speed_delta*p_speed+speed_integral;
f_angle_control=p_angular*angle_delta+d_angular*angular_velocity;
f_electromagnetism=get_electromagnetic_signal()*p_electromagnetic_parameter ;
f_left_motor=f_angle_control-f_speed_control;
f_right_motor=f_angle_control-f_speed_control;

复制代码

作者: chillms91 时间: 2012-6-29 10:28
你用的什么滤波

作者: 吉他手 时间: 2012-6-29 10:50

15239172008 发表于 2012-6-29 07:15
啥也不管了，给大家看看我的代码，请多指教。

提醒一下：
（1）如果检查完软件没有什么问题的话，请再检查一下硬件电路和机械部分：
      A.对于陀螺仪放大电路是否放大倍数过大，在车模角速度比较大的时候，出现信号饱和。这样D参数就会无法完全抑制车模的前后的摆动。检查方法：通过示波器看陀螺仪在车模前后摆动是否出现信号饱和。适当降低陀螺仪放大倍数（比如降低到5倍或者更低）可以解决饱和问题；
      B.陀螺仪放大电路是否中心点不在电源电压的中心位置，如果偏移很大，则会影响陀螺仪信号的动态范围，会产生一个方向的饱和。通过调整放大电路的偏置电阻可以调整陀螺仪放大信号的中心点；
      C.陀螺仪安防的位置，与车体是否牢固。方向是否水平；
      D.车轮机械传动部分是否存在比较大的静态摩擦力，或者传动间隙。这些都会影响车模稳定控制。
（2）软件部分请检查一下：
      .各参数零点是否准备调零了；
      .直立控制参数P是否过大了，如果P过大了，D是无法完全消除车模的抖动和震动的。毕竟车模本身不是一个刚体。
（3）调试顺序。再调直立过程中，将速度控制和方向控制运算完全去除，避免它们对于车模直立的影响。

总之，将调试的思路放开，不要一条道走到黑。真心的告诉你，车模直立控制其实很容易的。
祝你早日实现车模的直立控制。

作者: 15239172008 时间: 2012-6-29 12:20

chillms91 发表于 2012-6-29 10:28
你用的什么滤波

用的是清华的互补滤波。

作者: yukunlinykl 时间: 2012-6-29 12:30
如果你真的想从科学精神的角度来分析为什么会抖动，
你可以轻轻翻开《自动控制原理》，
按照上面的方法写出传递函数，
对小车建模，
求微分方程的解，
观察解的特点。。。。。。。。。。。

作者: 15239172008 时间: 2012-6-29 12:50
本帖最后由 15239172008 于 2012-6-29 12:53 编辑

吉他手发表于 2012-6-29 10:50
提醒一下：
（1）如果检查完软件没有什么问题的话，请再检查一下硬件电路和机械部分：
A.对于 ...

吉他手老师的建议总是这么精辟深刻！
我会按照老师的建议逐条检查的，我准备再做一块陀螺仪模块，仔细探究一下。
1，应该不是p参数的问题，我现在设置的p要是再小，车就立不起来了。把p参数稍稍调大一点，可无论怎么调d，都无法让它停止抖动，问题可能就出在这儿。
2，陀螺仪的自由机械振动，我们也关注过，已经把它牢牢地固定在主控板上了，主控板和车体也固定牢了，还有上车体与下车体也十分关注地固定为一体了。
3，车轮上的静态摩擦应该不会有，我刚刚试了下，两个轮子我用手前后转动都非常自如，这一块没问题。
陀螺仪输出饱和我认为提的很好，是一个思考的方向。
4，我有意识地把p参数取一个大小合适的值，并不是太大，所以抖动也不是来自这里，应该不是p的问题。
5，个参数零偏置我们都矫正过，零偏置不会遗留抖动。
6，在调平衡的时候，我就是把速度，电磁控制的参数全部设为0，以保证他们不会对本不是平衡那么好的车再产生干扰，控制变量法我初中就神会到它的妙处，所以也不是速度，电磁的干扰。
吉老师，我看调试手册上放大倍数选的是10倍，也可以选5倍，哪个好一点呀，我准备重整军容，再做一块。
综上所述，会往以下下方向努力：
1，再次购买陀螺仪，按照清华电路重新做一块陀螺仪模块儿。
2，注意陀螺仪输出，坚决不能有输出饱和（这样的话应该是选放大倍数为5吧？）、
3，积极和论坛上的“过来人”交流，讨论，学习。

作者: 15239172008 时间: 2012-6-29 12:53

yukunlinykl 发表于 2012-6-29 12:30
如果你真的想从科学精神的角度来分析为什么会抖动，
你可以轻轻翻开《自动控制原理》，
按照上面的方法写 ...

我只想对你说，
在这个躁动的社会你不要讲话讲的那么慢条斯理，等你把那东西弄出来，黄花菜都凉了！

作者: yukunlinykl 时间: 2012-6-29 18:56

15239172008 发表于 2012-6-29 12:53
我只想对你说，
在这个躁动的社会你不要讲话讲的那么慢条斯理，等你把那东西弄出来，黄花菜都凉了！

那要看你是不是为了吃黄花菜。

作者: 19504643 时间: 2012-6-29 20:16
楼主啊，你的车怎么样了，我的也和你差不多，直立的时候电机齿轮咔哒得厉害，剧烈晃动，调了一个多月的PD参数，也是调遍了，还是立不住，求解决方案啊

作者: 15239172008 时间: 2012-6-29 23:04

19504643 发表于 2012-6-29 20:16
楼主啊，你的车怎么样了，我的也和你差不多，直立的时候电机齿轮咔哒得厉害，剧烈晃动，调了一个多月的PD参 ...

还没呢，现在考试一大堆，只顾考试了，咱俩儿共勉吧，等你有进展的话，别忘了相互提醒一下。

作者: 厚荏 时间: 2012-6-29 23:31
大家加油。感觉直立控制对于角度值和角速度值要求都很高

作者: challengecxc 时间: 2012-6-30 00:06
不用想了朋友，买tlv2211，enc-03mb陀螺仪，自己按照清华第二版方案（官网上有），重新焊个陀螺仪模块，一个星期内就可以站起来，不要光条角度控制参量，角度差不多了加上速度控制立马就能站起来。龙丘的板子我们试过，有过冲，车的抖动根本消除不了，角度跟踪非常慢，再怎么改参数也不行。感觉小车硬件电路，传感器给力了，什么都给力了。吉他手老师的程序非常好的，赞一个

作者: duobi 时间: 2012-6-30 08:47
我的小车也是调了很长时间了，就是站不起来，P调到0.21时抖动消除，D不管怎么调都是不能消除振荡，如果固定D，也能让车基本不振荡但抖动的很厉害，我怀疑是不是只调节P\D不能使车直立，不过我用的是淘宝上的陀螺仪，请问楼上兄台，难道真是陀螺仪的问题，能解释一下不？将不胜感激

作者: chenkun 时间: 2012-6-30 09:04
哥们真心的告诉你我以前用卡尔曼滤波滤的就和你现在一样，波形很华丽。站立倒是能实现，但是加上速度后就不行了。后来改用官网的滤波，虽然波形没这么华丽了，但就是有效果了，而且现在能跑了。
弱弱的建议一下，祝你成功。

作者: lightface2010 时间: 2012-6-30 09:52
平衡点没找对，就是零点误差不对。可以试试

作者: dright_chao 时间: 2012-6-30 10:53

吉他手发表于 2012-6-29 10:50
提醒一下：
（1）如果检查完软件没有什么问题的话，请再检查一下硬件电路和机械部分：
A.对于 ...

老师，您好！我看了您说的“A.对于陀螺仪放大电路是否放大倍数过大，在车模角速度比较大的时候，出现信号饱和。这样D参数就会无法完全抑制车模的前后的摆动。”之后有一个问题：是不是车模在转向的时候，由于有转弯量的叠加会使得车模速度下降，然后在速度闭环的作用下会前倾、加速、摆动，导致车模根本无法转弯而冲出赛道的问题也与陀螺仪饱和有关，所以无论怎么加大D参数、调节速度闭环的PI参数都不能很好地抑制前倾和摆动？

作者: 19504643 时间: 2012-6-30 16:30

15239172008 发表于 2012-6-29 23:04
还没呢，现在考试一大堆，只顾考试了，咱俩儿共勉吧，等你有进展的话，别忘了相互提醒一下。

你QQ多少啊

作者: newhand1991 时间: 2012-6-30 17:48
2个问题，你的传感器安装在哪里？安装的高度应该在车模的中间最佳，安装在上面的话陀螺仪很灵敏，很容易抖动的，我实际测试过。第2个问题，你说加D能消除抖动？错了，如果是高频抖动（幅度不大，但是抖动的频率很大）那就应该减小D参数，而不是增大，如果是大幅度的低频抖动，那就是P参数大了。你可以根据你的实际情况来调节PD参数。祝你好运哈~~~~ (*^__^*)

作者: 15239172008 时间: 2012-6-30 21:36
本帖最后由 15239172008 于 2012-6-30 21:40 编辑

newhand1991 发表于 2012-6-30 17:48
2个问题，你的传感器安装在哪里？安装的高度应该在车模的中间最佳，安装在上面的话陀螺仪很灵敏，很容易抖 ...

这两个问题我都可以回答你。1，我们陀螺仪安装在顶部，应为那时我们看调试视频里就放在顶部了，就亦步亦趋了。
2，我们是低频抖动，可是这个p没法再小了，再小就无法让小车基本的直立了。

这位兄台的意见很有建设性呀，你们是通过把传感器放在车模中间位置消除抖动了吗？确定一下？？？

作者: newhand1991 时间: 2012-6-30 23:08

15239172008 发表于 2012-6-30 21:36
这两个问题我都可以回答你。1，我们陀螺仪安装在顶部，应为那时我们看调试视频里就放在顶部了，就亦步亦趋了 ...

嗯。三月份的时候我就站起来了，看到官方的视频和方案后觉得很不错，我试了的，方案完全可行！这个可以大胆的尝试和调试。不过速度不会比官方的快，或者不会快他太多。
我说几点可以改变的地方：
1、陀螺仪、加速度计的安装，应该在车模的质心位置，说白了就是车模的中心靠下一点，陀螺仪安装在这里是最好的，加速度计随便安装在哪里都无所谓，主要是陀螺仪。当初我直立的时候，把陀螺仪安装在上面，结果抗性很差，会静止会儿就高频抖动，结果就发散了。后来该机械，放到了下面点，程序参数都没改动，车就静止了，我说的是静止了。。。基本没什么抖动。
2、官方的那个角度滤波框图很经典，只是有些瑕疵，那就是，如果陀螺仪漂一点，那么你融合后的角度会有比较大的漂（假如陀螺仪是12位ADC，它漂正负5的话，那你融合的角度大概漂0.3左右，0.3的角度漂我觉得是不小了），也就是说，他对陀螺仪的依赖性很强，而陀螺仪是有温漂的，你可以把手放在陀螺仪上，看看角度会变化。不过这点你可以想一些小方法滤除。。这个我就保留，不说了哈(*^__^*)

作者: newhand1991 时间: 2012-6-30 23:12

chenkun 发表于 2012-6-30 09:04
哥们真心的告诉你我以前用卡尔曼滤波滤的就和你现在一样，波形很华丽。站立倒是能实现，但是加上速 ...

华丽？？？？？？？？强烈要求发图，有图有真相啊。。。不知道你说的华丽到了什么程度。要不我们PK下。。

作者: newhand1991 时间: 2012-6-30 23:15

15239172008 发表于 2012-6-28 22:51
真的假的，这样能行吗？先生试过吗？？？

你的波形不行嘛······ 特别是陀螺仪的数据不稳，噪声有点大，你可以对原始的AD值做一些处理。。陀螺仪的数据稳了，那么你的角度也稳了，消除了噪声可以减小抖动的。

作者: chenkun 时间: 2012-6-30 23:39

newhand1991 发表于 2012-6-30 23:12
华丽？？？？？？？？强烈要求发图，有图有真相啊。。。不知道你说的华丽到了什么程度。要不我们PK ...

呵呵 pk就算了吧最终咱们是让它跑，不是让它站。对吧。。

作者: 15239172008 时间: 2012-7-1 08:38

19504643 发表于 2012-6-30 16:30
你QQ多少啊

加飞信吧，我的是15239172008，飞信聊天要比qq正派的多，希望能成为飞信好友。

作者: 19504643 时间: 2012-7-1 16:59

15239172008 发表于 2012-7-1 08:38
加飞信吧，我的是15239172008，飞信聊天要比qq正派的多，希望能成为飞信好友。

联通，没有飞信，QQ：19504643

作者: VLEA 时间: 2012-7-4 08:38
遇到过，不过我们当时是驱动不对称，耽误了我们好长时间啊。。。

作者: 醉生梦死 时间: 2012-7-11 13:28
再看下视频。。把死区去除看看

作者: Y-Edison 时间: 2012-7-11 17:44
真心的想帮你，可是我们也没站起来。。。能把你的看波形的软件分享一下么。大家互帮互助相信你一定能成功的。1262855502@qq.com

作者: 15239172008 时间: 2012-7-11 18:27
[attach]29941[/attach]
当然可以，互相共勉。

作者: 怪盗基德 时间: 2012-7-11 21:20
帮我看看波形吧！！！！
http://www.znczz.com/forum.php?m ... 9&fromuid=83606
.

作者: 怪盗基德 时间: 2012-7-11 21:22

吉他手发表于 2012-6-29 10:50
提醒一下：
（1）如果检查完软件没有什么问题的话，请再检查一下硬件电路和机械部分：
A.对于 ...

帮我看看波形吧！！！！
http://www.znczz.com/forum.php?mod=viewthread&tid=103799&fromuid=83606
.

作者: 怪盗基德 时间: 2012-7-11 21:22

吉他手发表于 2012-6-29 10:50
提醒一下：
（1）如果检查完软件没有什么问题的话，请再检查一下硬件电路和机械部分：
A.对于 ...

帮我看看波形吧！！！！
http://www.znczz.com/forum.php?mod=viewthread&tid=103799&fromuid=83606
.

作者: DnStart 时间: 2013-3-8 17:34

吉他手发表于 2012-6-29 10:50
提醒一下：
（1）如果检查完软件没有什么问题的话，请再检查一下硬件电路和机械部分：
A.对于 ...

吉他手老师，您好，我在调波形融合的时候，把陀螺仪的积分频率从200改到5就能很好的跟踪，但是改回200跟踪就特别慢，融合后的角度是一点点的向上升的，这样是不是陀螺仪坏了呢？

作者: 嘸敵，尒骉垯 时间: 2013-4-3 14:17
哥们，你车站起来没啊？

作者: tangyinyin123 时间: 2013-4-6 11:03
学习啊

作者: 系髓 时间: 2015-3-28 19:47
赞一个！

作者: 冷技 时间: 2015-4-19 18:28
请问楼主现在有找到原因吗小弟不才求赐教啊

欢迎光临智能车制作 (http://111.231.132.190/)