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我说下倒立摆的方案吧,大家拍下砖

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发表于 2013-9-8 22:44:52 | 显示全部楼层 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
一.硬件 做倒立摆做机械的材料的选择很重要,决定了整个方案的能否成功,和成功的难度。

1.重中之重的是电机的选择:大多数人都是用什么能找到的电机,就把它安装上去,调试才发现问题不断。最好的是伺服电机,其次是步进电机,最后是减速直流电机,不是减速的就不要选了,扭力不大的,或者速度无法达要求的,也不要选。要考虑速度,惯性控制和负载能力三个问题。大部分人被电机坑了吧{:soso_e129:}
2.其次是传感器的选择:最好是选择两厢的编码器2个,其次是选用电位器测角度。有些本来可以做出来的,但是就死在传感器这里啦,多数用的传感器都是正确的,但是不少有人的传感器就出问题啦,不是输出不正常就是插线不正确导致烧了,然后没时间换了,眼看就成功啦,好悲催啊{:soso_e135:}
3.机械设计:首先这些做平台的东西应该赛前要准备好,做控制类的必须的,不然会浪费掉一天的时间。重要的是电机的固定。电机转轴要牢固,因为转起来的时候受力比较大,调试多了就容易松动,万一到测评的时候就脱落就难办了。这是稳定性问题。我们的轴连器松过,换电机后的齿轮松动过,哎502用了不少{:soso_e136:}{:soso_e136:}
二.软件

首先控制方法要想好,一个分步来做,一个题一个控制方案,简单的就简单的方法,不要搞太复杂,延时都可以摆起了就不要调PID了。
   用直立车的方法,以摆杆平衡为先导,再控制摆臂的速度。用一个编码器测出摆杆的角度和摆杆的速度,然后闭环控制电机的占空比大小(就是转速,不是摆幅)摆杆的平衡(当然只用角度控制也是可以的,虽然简单但是没那么好),用另外一个编码器测出电机的速度和角度,然后控制电机电机的占空比大小(速度和摆幅),让摆臂不要摆过90度。
在实际中有两个问题比较难,一个是如何让摆杆摆上去然后达到平衡,另外一个是如何让摆杆平衡后摆臂不会向某个方向加速甩过去超过90度
第一个问题:设两种模式,一个是自由摆,让它尽量摆到最高点(通过测量摆杆的角度控制电机占空比),又不会用力太猛(力度就是速度大小,通过测量摆杆的速度控制电机占空比),另一个模式是当摆杆达到最高点附近就进行扑捉,然后控制它平衡(调到适合的PID参数)
第二个问题:当摆杆摆上去之后并且平衡了就通过另外一个编码器测到电机的速度和转角控制摆臂的速度
还有一种方法简单点的,能满足题目要求,就是检测到摆杆平衡后就电机减速到很低(或者不动)打破平衡,当摆杆掉下去到底某个小角度在加速控制它,让它重新达到平衡,效果就是摆摆臂一直在摆一个小角度,摆杆达到了平衡,但是像一些公司做的产品平衡后有时摆杆会静止不动。


大家一定有很多问题吧,欢迎提问和指出错误,或者说下自己的想法(毕竟不是做飞思卡尔那么保守)






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 楼主| 发表于 2013-9-9 18:13:12 | 显示全部楼层
习走口 发表于 2013-9-9 00:31
如果摆重了,减速电机更
给力

伺服电机更给力
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 楼主| 发表于 2013-9-9 18:14:26 | 显示全部楼层
249176669 发表于 2013-9-9 00:37
感谢分享经验。。学习了。。我也被坑在电机上了,最后一天换上带减速的直流电机,没有足够的时间调参数,没 ...

很多人都被坑啦,方案一直在改,浪费不少时间
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 楼主| 发表于 2013-9-9 18:15:16 | 显示全部楼层
爱走来的那天 发表于 2013-9-9 00:45
我想说,或许直流力矩电机效果会更好!

惯性小才是王道
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 楼主| 发表于 2013-9-9 18:17:18 | 显示全部楼层
jeyran 发表于 2013-9-9 11:44
方法基本上差不多,关键是电机传感器的选型、支架妥妥的固定、还有队友间的默契配合 共赢的心态!

机械硬件是有点靠运气,想做好的话,算法也重要的,不要小看
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 楼主| 发表于 2013-9-9 18:17:43 | 显示全部楼层
zyj 发表于 2013-9-9 11:48
90度用的就是楼主软件的第二个问题。。。(学弟想的。。。。。)

效果如何
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 楼主| 发表于 2013-9-9 18:22:21 | 显示全部楼层
249176669 发表于 2013-9-9 18:19
你的完成所有功能了?能分享下详细控制思路么?你是电机的增量式PID+摆杆PID双闭环控制么?

上面就是我的思路
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 楼主| 发表于 2013-9-10 10:14:45 | 显示全部楼层
燕大 发表于 2013-9-9 22:56
软件方面,让直立控制频率大于转速的控制频率效果比较好

这个就是直立车的方法
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 楼主| 发表于 2013-9-10 10:17:18 | 显示全部楼层
萬伟 发表于 2013-9-9 21:00
我表示直接用D车模一个轮,发挥一用419ms完成,结果悲催了,我的省一和国一的直立车都被同学看上了,结果都 ...

做直立车的同学这次赚了
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 楼主| 发表于 2013-9-10 10:17:58 | 显示全部楼层
燕大 发表于 2013-9-9 22:51
我们用的是飞思卡尔车上的电机,表示毫无压力

你们牛
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