自立车转向的简单探究

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自立车的转向受到各方面的影响，比如赛道摩擦，电池电量。其原因在于普通的转向PD算法没有反馈环节，导致转向差异。下面对小车过弯做一个简单探究。角速度w=v/r;近似的我们认为转弯半径r和小车寻线偏差err成反比即r=1/err.那么小车过弯需要的角速度我们已经计算出来了即w=v*err,也就是速度与寻线偏差的乘积。我们通过水平放置的陀螺仪检测当前的角速度，再根据需要的角速度做一个反馈，这样过弯的姿态就基本被控制下来了。下面给出我的代码再进行相关说明

W_err=speed_now*err*0.166;//根据寻线偏差和速度以及采集的陀螺仪值计算角速度偏差，这儿有个0.166这个角速度换算系
                                               数，因为我们所用的物理量都没有单位，我们也不知道单位，所以换算关系需要测定。
outdir = err * kp_dir +(errDot)*kd_dir-gyro_x*1.5+W_err*6;

可以看到整个公式有4项，前面两项为普通的寻线PD项；
第三项是根据陀螺仪也是给了一个D项,从姿态上限制转向过冲，寻线的D是从寻线上限制转向过冲的，两个D作用相同；
第四项是角速度反馈的P项，至于角速度反馈D项是否需要看情况吧。
关于角速度换算系数的测定方法：
1.在一个简单的赛道赛道上调好一组寻线PD，姿态调好了，就认为你的当前角速度与需要角速度是匹配的，即W_err是为零的。
2.这时候找到这个让W_err为零的系数就可以了。





补充内容 (2017-6-1 15:21):
W_err=speed_now*err*0.166-gyro_x

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蜜汁尴尬

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安小赞思密达 发表于 2017-6-1 17:44
楼主试验过没 感觉效果咋样 我现在只用一个动态P感觉转向不太稳

试验了得，以前圆环转向转不动，但十字还会骑路肩，加了之后好多了

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1325536866 发表于 2017-6-1 17:57
赞，非常好。
outdir = err * kp_dir + gyro_x*1.5;
最简单的这样也能跑

我的最初版就是这样，但电池电压对转向的影响太大了才加了后面的

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1325536866 发表于 2017-6-1 17:58
直立车不用转向陀螺仪，上不了层次。

如果陀螺仪只起微分的作用的话还是太粗略了，所以想到加一个反馈环节

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安小赞思密达 发表于 2017-6-1 18:13
我是用的陀螺仪的值直接乘以一个Kd 没有用偏差变化量 你用的陀螺仪的值直接乘以一个定值？第二个是偏差变 ...

对，用了不同的微分

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安小赞思密达 发表于 2017-6-1 18:13
我是用的陀螺仪的值直接乘以一个Kd 没有用偏差变化量 你用的陀螺仪的值直接乘以一个定值？第二个是偏差变 ...

对，两项都用了

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安小赞思密达 发表于 2017-6-1 19:40
那要调的参数不又多了俩

我都是大致计算的，没咋调

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1325536866 发表于 2017-6-2 10:06
如果你玩过四轴，其实你可以尝试使用串级pid，外环偏差，内环角速度。

没玩过

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搬砖工 发表于 2017-6-2 22:02
没玩过

我试过speed_now*err*0.166-gyro_x只用这一项乘上一个系数也能跑，相当于根据偏差与速度计算目标角速度，在与当前角速度做差给了一个比例环节