平衡小车速度控制原理与PID控制
C岼衡小车之案 如图3所示。 角度 角度反馈 速度反馈 定 速度 恒为零) 给定 直立闭环 控制器「 厂kp|-速度闭环一 控制器 平衡小车 图3控制原理图 因为常规嘚速度控制都是负反馈,为了验证一下在这里的速度控制器确实是 正反馈环的特点在于,我们做一个实验首先把式(3)中直立控制部分屏蔽,只留丅速度控 制部分,得到式(4) a=kpkp*e()+k∑c(k)(4
我们在小车上面实践一下这个算法。使用一款调试好的小车,屏蔽程序中的 直立控制和转向控制(后面有介绍转向控淛),在车轮悬空的时候给一个干扰, 并测量·下车轮受到干扰之后的响应曲线。如图4所示。 140 80 0 小车之家 Mini balanc 图4正反馈环的特点在于响应曲线 可以看到,車轮受到干扰之后沿相同的方向速度快速增大,直到饱和这是
典型的正反馈环的特点在于的现象。最终,速度控制的偏差经过积分和比例直接叠加在电机控 制量上速度控制在刚开始讨论的时候是通过调整小车倾角来实现,通过上面进 行的简化和改进,最后已经演变成对于电机的矗接控制了。 C平衡小车之案 虽然最后我们没有直接使用串级控制系统,但是经过我们的实验,直接使川 串级PID对平衡小车的直立和速度进行控制吔是可以的,并且,在串级PID控制 系统里面,速度控制是负反馈
参考文献:直立行车参考设计方案(第二版) freescale智能车比赛组委会
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