PID在平衡小车的应用

PID应用时,积分由历史数据累加代替,微分由一阶微分代替。

PID的特点是稳定性,快速性和准确性,不同的系统倾向于不同的特点,平衡小车的实现中快速性应当是第一位。

平衡小车的实现主要是直立环和速度环。

直立控制环主要由P(比例控制)和D(微分控制)控制。当陀螺仪的倾角越大时,比例系数就越大,用于提高相应速度;P项系数太大时,可能会出现低频震荡,,所以用微分项抑制因为KP太大产生的低频抖动。在调整参数时,要注意的是,在系统抖动前参数越大越好。调整时先根据自己系统的特点确定KP,KD的正负,使KD=0调整KP值,增大KP直至系统抖动,再在KP值不动的基础上调整KD值,直至系统出现抖动。好了,到此直立环参数就调整好了。

下面调整速度环参数。

速度环主要由P(比例控制)和I(积分控制)控制。速度环主要是让电机速度能趋于0。一般的,KI=KP/200。先根据系统特点确定KP和KI的正负,再调整参数直至系统抖动,此时速度环参数就差不多调好了。

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