直流有刷空心杯電機(jī)PID調(diào)節(jié)有問(wèn)

ID:711956 · 發(fā)表于 2023-12-11 09:22

   目前是要做一個(gè)三軸云臺(tái)，有陀螺儀 + 空心杯電機(jī)，我理解的環(huán)是，陀螺儀獲取角度，鏡頭中點(diǎn)的固定角度設(shè)置為目標(biāo)角度，然后根據(jù)這個(gè)角度今天PID控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，但是沒(méi)辦法獲取電機(jī)的轉(zhuǎn)速還有位置，只能通過(guò)自增或者自減電機(jī)占空比調(diào)節(jié)，常常出現(xiàn)的現(xiàn)象是鏡頭角度超過(guò)目標(biāo)值，導(dǎo)致鏡頭來(lái)回?cái)[動(dòng)。其實(shí)按照我目前的做法感覺(jué)PID和電機(jī)轉(zhuǎn)速連接不起來(lái)，PID的輸出只能判斷方向。    目前需要請(qǐng)教：
   1.該怎么讓PID的輸出和電機(jī)PWM有關(guān)聯(lián)？當(dāng)前沒(méi)辦法獲取電機(jī)速度是不是就沒(méi)辦法采用PID輸出設(shè)定電機(jī)速度？
   2.如果是按照我當(dāng)前的寫(xiě)法，角度沒(méi)達(dá)到中點(diǎn)時(shí)，電機(jī)速度就自增，那么手動(dòng)干擾鏡頭時(shí)，電機(jī)速度會(huì)一直累加，導(dǎo)致松手時(shí)，鏡頭直接大幅度彈開(kāi)。這不是我想要的效果，應(yīng)有的功能是穩(wěn)住當(dāng)前位置，手松開(kāi)時(shí)，在慢慢回中，這個(gè)功能又該怎么去區(qū)分？我也不知道什么時(shí)候有手按住了鏡頭，什么時(shí)候松開(kāi)也不知道，想過(guò)是通過(guò)判斷上次角度和當(dāng)前角度是否相等，但是不太行。
  ---------希望有經(jīng)驗(yàn)的可以指導(dǎo)一下，謝謝大家��！歡迎討論....下面是我草擬的我當(dāng)前的云臺(tái)系統(tǒng)環(huán)流程，不知道是否存在錯(cuò)誤，歡迎指導(dǎo)。。。

控制環(huán)圖

ID:959857 · 發(fā)表于 2023-12-11 15:19

算法是不是需要加反饋延時(shí)程序，反應(yīng)速度和延遲控制

ID:844772 · 發(fā)表于 2023-12-11 15:50

我的理解是：1.流程應(yīng)該是：應(yīng)該是獲取角度-》再計(jì)算需要修正的參數(shù)-》計(jì)算修正參數(shù)需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)量-》驅(qū)動(dòng)電機(jī)，姿態(tài)變化-》再獲取角度。2.計(jì)算給電機(jī)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)時(shí)可以使用PID方式，它計(jì)算結(jié)果是PWM值，這樣會(huì)比較平滑，不用也可以的。3.僅靠陀螺儀很難對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)啊，應(yīng)該還有其他傳感器吧。

ID:947683 · 發(fā)表于 2023-12-11 16:58

1、首先根據(jù)角度反饋確定電機(jī)運(yùn)動(dòng)方向
2、使用pwm與電機(jī)速度關(guān)聯(lián)，角度相差越大速度越塊，反之亦然
3、當(dāng)角度相差近似為零時(shí)，速度也就接近為零
4、可以先不考慮積分只考慮比例和微分，調(diào)試通過(guò)后可以適當(dāng)增加積分或不考慮積分

ID:935919 · 發(fā)表于 2023-12-12 15:19

沒(méi)有用過(guò)陀螺儀, 不知道其性能如何, 下面僅供參考:

1. 你PWM的條件條件是什么(一般是占空比), PID的輸出直接和改變量關(guān)聯(lián)自然就能控制PWM, 但是占空比代表什么, 取決于你的電機(jī)的控制方法是什么.

1.2. 電機(jī)的速度可以通過(guò)陀螺儀的變化計(jì)算得到, 例如控制x軸的電機(jī), x軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度的變化量就是陀螺儀x軸分量上的dθ/dt就是轉(zhuǎn)動(dòng)速度. 但是這也取決于你的陀螺儀的安裝點(diǎn)與電機(jī)軸的機(jī)械結(jié)構(gòu)上的相對(duì)關(guān)系.
這樣電機(jī)的轉(zhuǎn)速就可以得到了, 此轉(zhuǎn)速可以作為PID的反饋輸入. --- 但是我不知道陀螺儀的檢測(cè)會(huì)不會(huì)有很大滯后, 是否適于做為速度反饋, 這個(gè)要你自己計(jì)算評(píng)估.

2. 手的干擾可以認(rèn)為電機(jī)負(fù)載發(fā)生變化, 可以通過(guò)電路檢測(cè)電機(jī)的電流得到, 當(dāng)你檢測(cè)到電機(jī)的負(fù)載變大時(shí), 就加大輸出, 負(fù)載減少時(shí), 就減少輸出, 這樣手一松開(kāi), 就會(huì)立即相應(yīng)減少輸出, 也就不會(huì)突然沖過(guò)頭了.

我對(duì)陀螺儀也不是很了解, 希望以上對(duì)你有方向上的幫助.

ID:401564 · 發(fā)表于 2023-12-13 12:55

這種是需要很多經(jīng)驗(yàn)的,并不是新手用來(lái)上手的項(xiàng)目
1,電路要有堵轉(zhuǎn)檢測(cè),不然,角度沒(méi)有達(dá)到時(shí),如果你用按著鏡頭不讓它動(dòng),電機(jī)就會(huì)一直在增大電流,最終不是短路保護(hù)了就是燒電機(jī)了,或者是燒電源了
2,有刷電機(jī)不好控制力矩,直接控制PWM的占空比就可以了
3,要有正反轉(zhuǎn)控制
4,PI控制就可以了,不需要PID的,可以使用三環(huán)控制,把其中的電流環(huán)換成PWM占空比就可以了,速度環(huán)和位置環(huán)還是要的
5,項(xiàng)目更多的工作量是調(diào)試過(guò)程,PID代碼來(lái)去就那么點(diǎn),參數(shù)調(diào)節(jié)才是讓人頭痛的

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