跪求卓晴老师、凤姐等牛人解答PI速度闭环疑惑

automate

直立与速度pwm相减可以这样理解（官方说非最小相位特性，呵呵），  比如车现在加速往前， 编码器测出来的速度为正， 如果预设速度为0， 则速度偏差e为负，故经过PI后得到的输出pwm为负

sdlibin007@qq.c

wsdyi100 发表于 2013-1-18 20:59
不是我不信你，论坛上好多的是速度PI，速度PD确实没见过

我不是让你信我，我只是想让你试试其他的方法，不能总是人云亦云，呵呵

wsdyi100

automate 发表于 2013-1-18 21:06
直立与速度pwm相减可以这样理解（官方说非最小相位特性，呵呵），  比如车现在加速往前， 编码器测出来的速 ...

***实质是减吗？

xiongcaifei

同问，楼主解决了说下哈

xiongcaifei

楼主，你这个无线通信用的是什么模块啊？？蓝牙吗？还有曲线分析用的是什么软件啊？？？看起来很好用啊。

yukunlinykl

你说： “角度控制输出的角度PWM是负责直立控制的，当只有直立控制，车模可能往一个方向越来越加速的运动，这是因为角度所产生的PWM总是欠缺一点，不足以将车模拉回到平衡位置” 。

对此我有不同看法：
1. 为什么车身往一个方向加速
角度控制输出的角度PWM是负责直立控制的，但是由于传感器测量的偏差，
直立控制算法仅将车身控制在传感器所认为的0度，而非真实的0度，此二者有小偏差。
故车身将保持一个倾角，该倾角即传感器偏差。此处暂且假设此偏差角恒定。
为了使得车身保持恒定偏角，小车必向一个方向保持恒定的加速度 a = tan(theta)g 。
2. 如何在没有额外传感器的基础上测出上述效应
上述测量误差导致小车有一个恒定的加速度，此加速度积分一次或两次得到速度或位移。
故只要我们能测出速度或位移，就能知道角度测量误差。
3.如何消除上述现象
理论上讲，我们测出小车加速度后，直接计算出误差的角度，加负号修正到测量的角度上，就能消除上述效应。但实际上这么做效果不好，原因有二：
3.1 小车如果仅有平衡控制的话就是是随遇平衡系统，意思是，小车就像一个放在平面上的小球，滚到哪里都可以平衡。这样，微小的扰动就可以使得小车在地面上到处乱跑（期间仍然保持平衡不会倒）。
3.2 实际上我们只能测出位移（光电编码器（当然要加正反计数，否则就是路程）），然后微分得速度，微两次得加速度。而光电编码器是离散变量，微分即相邻两项求差，这样最终得到的加速度在数值上很小，精度完全不可能达到有求（只有不到十来个取值）。这样的修正极其粗糙，完全无法体现效果。
综上，测量出加速度，并计算出误差，以修正测量值的方法，不采用。
4. 那该怎么办
我们选取两个相对来讲测得准的量来修正：位移，速度。
如果你将位移看成主项，那么速度就可看成对上述修正的修正，就是PD控制。
此时主项负责消除小车的位移（即消除随遇现象），但抖动较大，速度项可以看成前者的微分，负责消除前者在控制过程中的抖动。
如果你将速度看成主项，那么位移就是上述修正的辅助修正，就是PI控制。
此时主项负责消除小车的速度，让他定在一点，而其积分项负责使小车缓慢地回复初始位移。
总之不管怎么看，最终给出的算法是一样的： PWM = A*角度 + B*角速度 + C*速度 + D*位移
四个参数的符号大家自己看着办哈，懒得分析就试试就可以了。

5.最后玩味一下这个简单的公式：PWM = A*角度 + B*角速度 + C*速度 + D*位移
它又可以看成这样写：PWM = A*（角度+C1*速度+D1*位移）+ B*角速度
其中 C1 == C/A, D1 == D/A
这样速度项和位移项就可以看成是角度的修正。
其中，B 看成对 A 的抖动的消除，C1可以看成对D1抖动的消除。

哈哈，很有意思，总之怎么看都都行。

P.S.抱歉，忘了你的问题。
对于你所遇到的问题，如果你用的公式就是：PWM = A*角度 + B*角速度 + C*速度 + D*位移
或者是与其等价的别的表达方式（我扫了一眼你的式子，没太看懂，但感觉貌似是等价的）
如果老是效果不好，就不要纠结算法啦，很有可能是传感器精度不好。
具体要看抖动的效果。
直立控制造成高频抖动，速度和位移项造成低频抖动。
一般高频抖动忽略不计（因为陀螺仪的精度一般比光电编码器高）
主要问题是低频抖动。这个低频抖动其实就是陀螺仪的累积误差的增长，和，速度位移项对此增长误差的修正，
上述二者的较量，此消彼长的过程。
如果误差增长得很快，那么两者较量的拉锯战就很大，抖动剧烈。
如果误差增长慢，较量就轻微，抖动微小。
所以从两方面入手：
1. 提高陀螺仪精度，减小其误差的累积速度。
2. 提高编码器线数，减小“修正的误差”（注意咯！修正也是有误差的哟！如果修正错了咋办呀！）
根据我的经验，如果两方面精度都是够的，上面ABCD参数10分钟以内可以调好。

~~~~我勒个去，口水废了好多，我喝口水去。
P.P.S 喝完水了
关于参数的调节，我留意到楼主说你的参数是20什么什么的。
我想说，参数的绝对大小是没有意义的，因为参数是带量纲的。
量纲选取的不同，绝对大小是会有很大变化的。
一个参数的最优值，可能是20，可能是20万，可能是20亿，可能是20万分之一。
所以要注意，调节参数时，不要线性地修改其值，要指数地修改。
例如，试试20行不行，再试试100，再试试500，再试试5，再试试0.3

lx1122334

凤姐霸气  

lx1122334

turf456 发表于 2013-1-18 21:01
貌似是反的。。。我只是大概了解。不精通这个。。。。

凤姐霸气 求加好友 教教小弟  小弟新手

wsdyi100

yukunlinykl 发表于 2013-1-18 23:28
你说： “角度控制输出的角度PWM是负责直立控制的，当只有直立控制，车模可能往一个方向越来越加速的运动， ...

嗯，说得真好，以前就是这些原理搞不清楚，不知道是为什么，现在终于弄明白了，谢谢

yukunlinykl

wsdyi100 发表于 2013-1-19 11:12
嗯，说得真好，以前就是这些原理搞不清楚，不知道是为什么，现在终于弄明白了，谢谢

手留余香。