可以确定 kd 的极性是正的。具体的数据接下来再仔细调试。Р■确定 kd 值的大小(令 kp=500)Р确定参数的原则是:kd 一直增加,直到出现高频抖动。Р设定 kd=0.5,这个时候我们可以看到,低频大幅度频抖动已经基本消除。Р设定 kd=1,这个时候我们可以看到,整体性能已经非常棒。Р设定 kd=3.8,这个时候我们可以看到,小车开始出现剧烈抖动Р至此,我们可以确定得到 kp=500,kd=1.7 是 P、D 参数的最大值。然后我们进行最关键的一步,对每个系数乘以 0.6,取整得到 kp=680,kd=2,这就是最终我们需要的参数,这样做的原因是,我们之前得到的参数是 kp、kd 最对每个数据乘以 0.6 得到。这个时候我们可以看到,小车没有任何的抖动,非常平稳,但是依然无法保持长时间的直立,直立很短一段时间后会往一个方向加速倒下。这个等我们下面加上速度环才能得到更好的性能。只有直立环是很难让小车达到很好的直立效果的。Р■平衡小车速度控制调试Р平衡小车速度环使用 PI(比例积分)控制器,这也是速度控制最常使用的控制器。PI 控制器是一种线性控制器,它根据给定值与实际输出值构成控制偏差,将偏差的比例(P)和积分(I)通过线性组合构成控制量对被控对象进行控制。Р■计算速度偏差Р根据公式Р偏差=测量值-目标值Р测量值我们使用左右编码器之和表示,我们没有必要纠结于是否要除以 2,因为这样就引入舍去误差,我们需要的其实是一个可以表示速度变化的变量。另外,我们的目标速度设置为零。所以,可以得到РEncoder_Least =(Encoder_Left+Encoder_Right)-0;Р然后,我们对速度值进行低通滤波,具体的系数由工程经验得到。这样做的目的是为了减缓速度值的变化,防止速度控制对直立造成干扰,因为平衡小车系统里面,直立控制是主要的,其他控制对于直立来说都是一种干扰。
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