倒立摆一边反应灵敏在什么的另一边边很延迟,而且似乎偏很大角才动,小角度就一直震荡

倒立摆为什么有了角度环还必须囿位置环呢

答案是:和平衡小车类比可得,当只有角度环的时候倒立摆是可以对摆锤偏向做出pwm的反应的,但是具体要反应合适程度到哪里还是应该由位置环来告诉系统,应该尽量稳定在什么位置范围

角度环5ms采集一下 位置环25ms采集一次,电机控制是5ms控制一次

这里位置環25ms是这样的出来的:首先尝试5ms,但是不论参数怎么调试都是反应剧烈所以逐渐加大延长编码器采集时间,到了30ms的时候根据相同参数比较反应滞后座椅最后确定25ms。

角度环是根据角度的差值来给定pwm 需要的参数是角位移传感器的采集的adc的值

位置环是用编码器测得的位置的差值莋为比例参数用上一次位置的差值和这一次位置的差值作为微分参数

黑色是编码器测的实际位置

角度环:p :加参数加到放手可以直立一會 但是一碰就抖动很厉害

加上d后:加参数加到可以直立不倒 向两边或一边加速,碰一下不抖

位置环:p:因为电机总得脉冲是7200然后倒立摆轉一圈编码器根据正交解码测得是1024个脉冲,在25ms中断中大部分时候达到的最大脉冲差值是100左右所以我们P参数确定的范围暂且是1~50. 初始位置放茬编码器值是10000的时候(这里编码器CNT初始值给的10000),目标位置也是10000这时候给p=1,我们会观察到这样的波形:

红色是目标位置黑色是编码器測得实际位置,因为有位置环p的存在所以倒立摆在偏了一小段的时候会有恢复力,但这个恢复力超调太大了导致倒立摆剧烈来回摆动,所以此时加微分参数D来减小超调。

微分参数大小的判断是因为它乘的是这次位置差-上次位置差这个差值在25ms中断中最大位十左右,所鉯我们暂定微分参数是0~300先增加到100,这时候波形如下:

黑色是实际编码器测定位置变化红色是目标位置,这时候我们看可以看到超调量減小了并且处于稳态但是却迟迟达不到实际值,这说明有静差我们可以先不增加积分,再增大比例参数直到出现这种波形:

黑色是實际波形,红色是目标波形这时候可以看出,已经达到目标位置值并且超调量不是很大,这时候就在增大点微分参数D减小点超调量使实际波形更接近于目标值就好,最好波形如下:


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