智能车速度控制pid(电机闭环控制算法)
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智能车速度控制pid(电机闭环控制算法)
& 智能车电机闭环控制算法
对于智能车的电机闭环控制算法，我之所以标题没有写上&智能车电机PID
闭环控制算法&是因为PID 算法根本就不是特别好的适用于智能车这种变化很
快的系统，对于智能车，电机的调速可以说是时时刻刻再进行调速控制的，我
上面说描述的经典PID 算法，都是针对一些惰性系统，也就是说是变化比较慢
的系统的，所以对于智能车的电机调速采用完完整整的PID 算法，是根本不可
取的，及时采用了，你必须要经过一些变换和改进才能使用。以上的简述只是
鄙人自己的看法，如有错误，请各位高手指正。
现在估计您会疑问，PID 不适用于智能车的电机控制，那什么才适用呢？
鄙人原来做过智能车，从鄙人本身的理解，P 算法控制电机，也就是比例控制
是最好的，反应速度快，控制精度高，不存在积分和微分效应，非常适用于适
用于控制周期短的系统，当然，对于一些特殊的逻辑控制算法，可能要采用PD
算法，用微分来做补偿，防止震荡和超调。
下面来说下电机控制算法从开始的加入到最终的确定的方法：
当然这一切的前提就是安装了编码器，车速有反馈，只有加上编码器，有
了反馈，才能组成一个闭环系统。当然您也可以加上码盘，或者霍尔开关等一
切可以返回车速的东西都可以。
（1） 首先建议在车速比较慢的时候，采用PID 算法来控制电机，为
什么开始要建议您采用PID 呢？主要是为了让您更加深刻理解
PID 算法的精髓和调试步骤方法等，有助于以后对控制算法更加
深入的研究和书写。调试PID 三个参数的方法，很多地方都提
供了，我在这里简单的说下：首先将ID 参数都变为0，先调整
P 比例参数，调整到速度基本上跟您给定的速度差不多，也就是
说基本稳定在您给定的脉冲数，当然这个时候会非常的震荡，
不要担心，接下来调整I，调整I 的结果就是震荡会消除很多，
但是车速会变化缓慢，也就是说会有一些延迟，然后再调整D，
调整D 的结果就是增强调节的灵活性和预见性，在给定速度变
化的过程中，能够以一个平稳过渡来变换，而且速度可以长时
间稳定在给定速度附近，然后PID 三个参数的基本范围就确定
了，然后再根据实际的跑车来微调这些参数，当然在您调试PID
之前，请仔细阅读PID 理论知识，这样有助于您的调试和理解，
当您把PID 调整好以后，您就基本上领会了PID 的精髓，对于
以后的调试作用非常大。这里的给定速度，就相当于上面对温
度例子中说的设定温度。意思是一样一样的。
（2） 当您对PID 掌握以后，您能做到给定多少速度，就能让车速稳
定在这个给定速度左右，可以适当的提高点车速，慢慢的观察
效果，你会发现当速度增加的时候，车速的控制会变得越来越
糟糕，调节缓慢，灵活性差。这个时候您就可以试着去掉I 积分
环节，然后再重新调整参数，按照上面说的，然后继续观察效
果，试着提高速度，继续观察，因为车速毕竟很慢，很多细节
我们都能看到，所以您就可以看到PID 到PD 变换以后，实际的
效果是增加多少，也算是一种进步，这个时候，经典的PID 公
式已经被我们简化，不要担心，您可以多多实验多多观察，可
能在这个变换之间，您能受到很多启发，会产生很多思路，谁
以后的调试车子都是有好处的。所以搞智能车，自己一步
一步的进步学习，远远比去某些淘宝店铺购买现成的程序学到
的东西更多，体会的也更多，思维开阔的也更多。
（3） 在您的车速在3M 内的时候，我强烈建议您采用PD 算法，因为
PD 算法是最好调整，最容易控制的。当然这个时候我也强烈建
议您加上P 控制，P 控制的话，不是说就单纯的P*偏差然后得
到的值给定PWM，而是一定要加上一些逻辑控制，不加上逻辑
控制而是直接运用比例公式来给定PWM 值，将会带来很多问
题，具体的逻辑控制讲解，在以后我会写出相关的文档，谢谢。
采用增量式编码器为反馈的智能车电机闭环调速系统：
其实借助于我上面举得例子，到这里，您可能已经明白对于智能车来
说闭环系统是一个必须的，不可脱离的。当然，您可能已经完全明白智能
车电机闭环调速系统怎么做，并且您可能也做的更好，要比我在这里所说
的更加的先进更加的有创意更加的有效果。所以在这里我只是简单的说说，
首先，我们需要时刻反馈当前的智能车速度给单片机或者 ARM，让
系统知道当前速度，有助于控制。
我们先说说为什么我们要反馈车子速度，要知道车子当前的速度？因
为我们的CPU 利用传感器采集道路信息，通过CPU 收集和处理变化，系
统就能知道车子当前的状态，比如是在直到上？还是在进入弯道？还是在
弯道内？还是正在出弯道？还是在上坡？还是穿过了起跑线？有了这些信
息，我们首先就是对舵机的控制，控制车子根据什么道路情况来进行转弯，
转弯的方向，大小，都是靠这些数据来实现，当然当前的速度值也是控制
舵机转向大小的一个附加因素，这样更加的有利于我们及时处理不同弯道。
知道了这些信息，就跟我们开车一样，我们要转弯了，得感知我们车的速
度，怎么感知啊，就靠汽车自带的速度表，这样我们就可以通过控制刹车
或者油门还有方向盘来控制车子平稳的转过弯道，不同的弯道，不同的速
度，转弯的控制和刹车的控制都是不同的。如果我们不知道当前的速度，
那么很可能因为拐弯速度过快，导致翻车，或者侧滑，造成危险。智能车
情况跟真车是一样的，我们必须知道车子当前速度，比如我们智能车拐弯
安全速度是3M/S，所谓安全速度就是车子顺利安全且没有较大侧滑过弯时
的速度，在进入弯道前我们车子的速度是4M/S，当传感器感知要进入弯道
了，通过跟安全速度对比，我们发现智能车的速度远大于安全弯道速度，
这个时候我们就要刹车，把车子速度快速降低到3M/S，这样保证我们顺利
快速的过弯。在这里您可能问3M/S 的安全速度怎么来？其实很简单这个
速度是靠实验来的，不用什么计算，完全属于经验值，根据跑道的材料、
车子机械性能和弯道的角度来决定，所以为什么我们要比赛的时候要试车，
试车中一个最重要的环节就是熟悉比赛跑道所用的材料，用于我们实验车
子的安全速度等。
对于智能车的速度反馈，在这里我就针对增量式编码器来说，其实码
盘啊，霍尔啊，他们原理都一样。光电增量式编码器不同于绝对值编码器，
绝对值编码器在编码器转动一周的每个特定位置都有一个确定的值输出，
增量式编码器转动一圈，固定输出一定的脉冲，无法确定转动到哪个位置，
对外输出一般为方波，这样有助于MCU 进行数据采集。
有了编码器，我们通过齿轮、皮带等将编码器跟电机或者传动轮进行
连接，这样电机转动的时候，就会带动编码器转动，然后编码器就能向外
输出方波，接到单片机上，我们就能进行采集编码器脉冲了。有了脉冲，
可能您又要问这个脉冲没有规律性，随着转动不停的增加，到底怎么来衡
量速度？您这个时候啊，动动手，观察观察数据特点，您会发现，当车速
度比较快的时候啊，脉冲数自增的速度比较快，也就是说，转速越快，频
率越高，单位时间内的脉冲数就越多，这样立刻有了灵感，我们用定时器
设置一个中断，这个中断的时间为5MS，那么每5MS 我们就采集编码器
一次脉冲值，当采集完毕后，我们就对脉冲数寄存器清零，这样在5MS
内，得到的脉冲数越多，说明车子速度越快，到这里车速就解决了。到这
里您可能会说：还没完呢，还没转换为速度呢？要把这个脉冲根据距离和
时间转换为具体的XX 米/秒的速度。您的这个想法很好，但是真的是没
有必要，我们根本没有必要浪费时间去计算这个，因为我们本来就是想知
道速度，脉冲数的多少已经就能衡量速度大小了，我们何必要很麻烦的转
换为具体速度？ 一定时间内的脉冲数已经够了，够我们底层硬件进行判断
计算了。既然我们反馈的数据类型为脉冲数，所以我们所给定的速度也对
应的到脉冲数，比如50 个脉冲代表速度3M/S，80 个代表4M/S 的速度，
这样通过道路类型给定脉冲数，就能实现电机的闭环控制了，是不是很简
单？到这里我知道又有人会疑问，50 个脉冲对应3M/S，80 个脉冲对应4M/S
是怎么得到的？其实这个更简单，很多人做智能车容易把简单问题复杂化，
其实很多问题都可以用几行程序解决，比如那个坡道，很多人用了很多复
杂方法解决，比如加一个开关啊，加个加速度啊，加个陀螺仪啊，根本没
有必要，程序几行就搞定了。具体的脉冲对应速度，您固定给定一个脉冲
让车子跑跑到一圈，然后记下时间，跑道实际长度除以时间，就是对应速
度，你只是需要大概知道对应就行了，不用一个一个实验，具体的X 米/
秒是宏观上我们感知的，跟单片机没有任何关系。
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自动控制原理问题，这个闭环极点是怎么算出来的
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系统特征多项式的根，就是开环传递函数=-1的解。
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自动控制原理问题,这道题的稳态输出和稳态误差我怎么算都跟答案不一样,是不是答案或者图错了?答案是ess=5/5+2.5k&&&css=-2/5+2.5k
输入函数是什么?误差函数是什么?你这道题目没给全吧 再问： ds=2/s 再答： R(s)呢？ 再答： R(s)呢？再问： rs =0再问： 求的是在扰动ds下的 再答： 那我算的和你算你一模一样，应该是答案错了
我有更好的回答：
剩余:2000字
与《自动控制原理问题,这道题的稳态输出和稳态误差我怎么算都跟答案不一样,是不是答案或者图错了?答案是ess=5/5+2.5k》相关的作业问题
答案：k=2,a=3/4;闭环特征方程：s^3+as^2+(2+K)s+(1+K)=0;将s=j2,代入特征方程.分成实部虚部两个方程:实部 -4a+K+1=0虚部 -8+(2+K)2=0解两个未知数,即得答案.
R(s)=2/(s^2+4)Φ(s)=G(s)/(1+G(s))=1/(s+2)所以：C(s)=R(s)*Φ(s)=2/(s^2+4)*1/(s+2)=2/[(s+2)*(s^2+4)],这是s域的解,用部分分式展开法将多项式展开成：C(s)=0.25/(s+2)-0.25s/(s^2+4)+0.25*2/(s^2+4
输入函数是给定的,不是由传递函数的模态得到的,这里只是给了一个输入函数的时域表达式并转化成复频域函数R(s),然后与传递函数相乘得到了输出函数C(s)并把它转换成了时域的形式即C(t) 再问： 意思是，上面的这个r(t)是它自己给定假设的？ 再答： 是啊，输入函数当然是独立于系统的传递函数的，所以这个就是随便给了一个输
这两种方法的稳态误差 1）静态误差系数法（趋近于0）, KP = limG（S）R（T）= V1（t）的ESS = V / 1 + KP KV = limsG（S）R（T）= VT ESS = V / KV KA = LIMS ^ 2G（S）R（T）= V（1/2）T ^ 2 ESS = V的/嘉 2）终值定理 ESS
1频率不变,幅值有一定的衰减,相位有一定的延迟.2,不失真 ,有一定的延迟3,logw, 线性.
一个重要标志.同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段.智能 控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等.自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统.一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接 口.控制器的输出经过输出接口、执行机构,加到被控系统上；控制系统的被控量,经过
1.双稳态：你见过自行车吧,后轮轴上有一个撑子,停车时,把撑子撑在地上,自行车就不会倒了.这个撑子有两个稳定的状态,撑在地上是一个稳定状态,行走时,用脚把它拨到上边,他就会稳定在上边（另一个稳定状态）不掉下来.只有给它一个外力的时候,他才会改变状态.我们对这种有两个稳定状态的称为双稳态.2.单稳态：有些大型商场有一种带
（1）两个神经元之间相接触的部分称为突触．兴奋在突触上传导时，兴奋首先导致突触前膜神经递质的释放，神经递质作用于突触后膜，导致突触后膜产生兴奋或抑制，因此在突触上信息的传导形式及变化过程是电信号→化学信号→电信号．（2）大量饮水时，会使得体内的血浆的渗透压下降，使抗利尿激素的分泌和释放量减少，导致大量排尿，从而维持水平
简单举例下：比如比例系数大,调节迅速,因为一旦发现误差就用大的调整量迅速调整.而微分系数大,抗干扰变强,因为一旦发现误差有变大的趋势就用大的调整量抵抗变化.那你说如果按照快速性要求是不是就会导致误差要快速变化,那这个时候微分的作用还是根据自己的计算办法发现误差在快速变化,这个时候就会抗拒这个调整作用.所以快速性一旦达到
这个稳态值指t→∞时响应的值1.当系统为无阻尼（阻尼比为0）时,响应为等幅振荡,没有稳态值；2.其它情况下,稳态值为1
从你给出的思路来看,是错了哈!理由：图中的结构图注意靠近输入端那个引出点（分支点）建议思路： 1、先求出闭环传递函数,从而得到输出,然后用误差定义,求到误差,再利用终值定理得到两个参数的第一个约束； 2、系统首先应该稳定的前提,可以得到第二约束试试看吧
用额定电压,因为你在解题的时候不知道它真正的电压是多少.所以全部用额定电压来代替,算过一轮之后,如果想要更加精确的数值,就可以把你第一次算出的电压代替你额定电压计算.这样不断迭代,你的数据会无限逼近正确值.总之,潮流计算的时候,第一次迭代是用额定电压的. 短路计算的时候,是用平均额定电压的.这样记住就很方便了.
第一题用部分分式展开法,答案,5（1-e^(-t)）.式子5/s(s+1)展开成5（1/s-1/(s+1)）,分别作反变换就得到答案了
很简单吧,用s域方法 再问： 求答案和过程 再答： &
w=3,幅值比1/9,输入幅值2,输出2/9
血浆的成分稳定错了.因为血浆要运输营养物质和代谢废物.
与一般题目不同,此题考查从误差传递函数确定系统的型别,图中E(S)就是提示!想必你求E(S)/R(S)不会有困难,化简后根据误差传递函数的分子的S的一次、二次系数为零列写方程,T 1=50a；1=50b,余下步骤略.我想我讲清楚了, 再问： 谢谢 ! ! !
超调量求阻尼比,求相角裕度,画伯德图,校正.由误差求k,剩下和上面一样 再问： ???а????????????д????????????????лл
时域分析是通过直接求解系统在典型输入信号作用下的时域响应来分析系统系能的.方法就是按一些公式求上升时间、最大超调量等参数来分析系统,也可用劳斯判据.一般需要复杂的高阶微分方程运算.根轨迹法是根据反馈控制系统开环和闭环传递函数之间的关系,由开环传递函数求闭环特征根.这种方法是用图解的方式表示特征根与系统参数的全部数值关系职工积极性不高如何办啊
你们公司出现这种情况吗
鼓风机链接了液体耦合器在进行单炉停风的时候，降低进口风量是否同时降低耦合器
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日常生活中的开环、闭环控制系统，你知道多少？
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本帖最后由 zlky2005 于
11:07 编辑
& && & 在我们的日常生活当中，存在许多关于开环、闭环的控制系统，只是我们没有在意，没有去研究，总觉得控制比较复杂，不容易理解，其实控制就在我们身边，系统就在我们眼前，无处不在，无时不在控制，你又知道多少呢？
& && & 欢迎大家参与此活动，在本帖跟帖说说你生活当中遇到的、看到的、知道的开环、闭环控制系统，精彩回复我们将给予奖励。
以下列举的是日常日常生活中的开环、闭环控制系统，欢迎大家拍砖：
一、标准开环控制：
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二、以下是日常生活中的开环控制系统：
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三、标准闭环控制系统：
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四、日常生活中的闭环控制系统：
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任何管理都能套进逻辑题，生活与工作无法完全分开......
逻辑无处不在&
同意你的观点
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领导安排任务---&去现场落实----&解决问题-----&反馈
& && && && && && && && && && && && && && && &&&！
& && && && && && && && && && && && && && && && &!---&未解决问题-----&反馈
其实这也是闭环
http://www.9454.org 傲世九重天txt下载&
你说的没错，只是图没有画成闭环的，应该还要将反馈连回到领导那里，呵呵 ！&
不是有才，是企业的管理理念。叫闭环管理&
同意你的观点
欢迎积极参与交流
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你太有才了
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我们的作业票系统是这样的。工艺报修电话打过来，我们根据相应的位号，将一式两份的作业票从电脑里打出来。由安排人（一般是班长）签字，我们去干活，把故障处理完之后。到工艺部分去找他们签字，让他们验收，合格后我们就将电脑上的电子作业票闭环。表示这个故障处理完成。这算不算一个闭环回路呢？
欢迎积极参与交流
这个例子不错！
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本帖最后由 枫林拾秋 于
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给定量（左右间距）－比较器－控制器（大脑）－执行器（手）－被控对象（方向盘）－左右两边距离
& && && && && && && && && && && &&&｜& && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && && &｜
& && && && && && && && && && && && & ————————& & 方向感和眼睛& &————————————————
这个不错！全自动控制哈！
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不知道空调有没有测室温的探头，空调是闭环控制么？
你说空调输出的冷空气温度是固定的，而不是保持室温固定？&
一般柜式机是有温控的，好像挂机没有！&
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老师和家长对学生作业情况的检查应该也算一个吧，不知道说的对不对，
老师布置作业——发信息告诉家长——由学生来完成作业——最后家长再反馈给老师作业完成情况
学生是执行机构啊 呵呵
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这个 要是注册工程师考试的话 就是2分啊
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其实人的行为基本上都是闭环控制，比如泡妹妹，根据美眉的反应确定下一步的动作，好像还是个随动的系统（设 ...
开环是怎么样的呢？
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