三轮控制之串级pid（前奏）——By 小学生

小学生做车来了

        本人不才，西部赛勉强进了一个可能会进国赛的排名，趁今天有空之余，分享一下自己的串级pid的思路。
        串级pid， 既然是pid，那就应该从pid入手，所以我先讲一下最基础的pid。就拿电机的转速pid控制为例吧。
   （1）首先你会给电机一个期望的速度，这是你希望在本次控制中能达到的速度，我称其为期望速度。
   （2）然后你需要通过编码器返回的值处理后得到编码器的转速，这个值与电机转速成正比，因此可等效为实际速度，因此称其为实际速度。
   （3）我们控制电机的转动，无非就是通过改变占空比从而改变驱动电路输出的电压而达到的。因此，这个占空比我把它称为这个pid控制的输出。
   （4）然后我用文字描述一下pid控制的流程（传不来图片我也很苦恼啊）：首先是你给予电机一个期望转速，再根据当前电机返回的实际转速，得到当前实际速度与期望速度的差值的大小，再根据当前的差值与过去的微分得到差值的变化率，再根据对当前差值的积分得到历史上pid控制过程中的差存在的总和，有了这些数据，将p（比例项），i（积分项），d（微分项）作用的结果相加，便得到pid控制的输出，这个输出是会根据当前转速与期望转速而自动调整的。在整个控制过程中，我们忽略了电机这个系统的传递函数，而直接根据实际速度与期望速度的差来提高电机控制的鲁棒性，控制过程中没有复杂的计算式子。
    （5）这里我再讲讲对pid三个参数的理解吧。            p，在有偏差存在的情况下才会有作用，因而它的作用是消除偏差的存在。

            i ，在pid控制过程中偏差的累计存在，才会有作用，因而它是消除偏差的累积（或者说是使整个系统所有出现过的偏差为0）
            d，通上面的分析一样，它的作用是消除偏差的变化，意思是使偏差处于一个平稳的状态
    （6）菜鸡笔记本打字太累了，先就到这里吧，下次再讲pid是 怎么串的。。。。(⊙o⊙)…

小学生做车来了

快上车 发表于 2018-7-29 07:08
那么电机转速和占空比是成一次函数关系吗

在电机转速达到稳定的时候是成一次关系的，但是需要一个前提条件，外界干扰(可以理解为阻力)恒定。

小学生做车来了

需要测，这个系数不直接影响你的控制的好坏，但会影响你控制的量纲，我是空转测的

小学生做车来了

Zeo_Cena 发表于 2018-7-30 12:32
串级我也试过，在空载时，响应非常好，但是放到地上跑时，一直都滞后，后来就放弃了，不懂是不是速度环没调 ...

我个人觉得你是pid参数没调对，也有可能是你在调串级时只测了它的空载阶跃响应，没有测它的负载时的响应情况，误导你以为参数调好了，结果跑出来不是那个样