智能車pid的算法推薦(編輯修改稿)
2025-07-16 06:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 而導致犯規(guī)。針對本文所研究的智能車來說，車體速度是大慣性的被控對象。算法輸出的控制量只能對電機輸出力進行控制。而有一定負載時電機的輸出力無論對車輪的轉(zhuǎn)速還是車體的形式速度都是不成正比的，車在剛開始啟動的時候速度是零，而電機的輸出可能很大；車在勻速行駛的時候速度很快，而電機的輸出可能并不是很大。而且電池電量、車體重量都會對車速造成影響。因此只有用閉環(huán)才能對車速進行良好的控制。在車輪對地面不打滑的情況下車體的速度和后輪的轉(zhuǎn)動速度是成正比的。因此我們可以直接用光電碼盤對后輪的轉(zhuǎn)速進行控制。對于這樣一個大慣性系統(tǒng)，我們選用PID和棒棒相結(jié)合的辦法進行速度控制?；芈返脑O定值由經(jīng)驗值確定。考慮到速度控制通道的時間滯后比較小，因此采用PID控制方案，并在進行加減速控制時，引入了“棒棒控制”。U(k+1)=U(K)+P1*e(k)+P2*(e(k)–e(k1))+P3*((e(k)–e(k1)–(e(k1)–e(k2)))。公式4 3 PID的公式其中第一項為積分項；第二項為比例項；第三項為微分項?？紤]到被控對象（車體速度）本身是一個大的積分環(huán)節(jié)，公式中可以將第一項省略，即采用PD控制。上式分析：(e(k)–e(k1)–(e(k1)–e(k2))= (e(k)–2e(k1)+ e(k2))棒棒控制體現(xiàn)在哪？E為誤差。同時設定誤差門限，在誤差比較大的時候采用大輸出控制電機，將誤差在最短時間內(nèi)減小到所要求的范圍，這就是棒棒控制的思想。電機控制策略，其實就是對模型車速度的控制策略，它是繼路徑識別之后非常重要的策略，直接關(guān)系到整個模型車比賽的性能。速度控制得當，小車才能以最好的狀態(tài)，在最短的時間完成比賽路程。在計算機控制系統(tǒng)中，數(shù)字PID控制算法通常又分為位置式PID和增量式PID。本次設計中，我們采用增量式PID。增量型算法與位置型算法相比，具有以下優(yōu)點：增量型算法不需要做累加，增量的確定僅與最近幾次偏差采樣值有關(guān)，計算精度對控制量的計算影響較小，而位置型算法要用到過去偏差的累加值，容易產(chǎn)生大的累加誤差；增量型算法得出的是控制量的增量，而位置型算法的輸出是控制量的全量輸出，誤動作影響大；采用增量型算法，易于實現(xiàn)手動到自動的無沖擊切換。在實際應用中，采樣的反饋值y(k) 即為脈沖累加器中的PACN32中的脈沖數(shù)，預設門限值A在參數(shù)整定時根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)，輸出u(k ) 并不能直接用來控制電機，需要將其轉(zhuǎn)換為控制PWM占空比，然后用增大或減小PWM占空比的方法來實現(xiàn)對電機的加減速的控制。換句話說，在求偏差量時，實際上用的是每20ms電機轉(zhuǎn)過的齒輪數(shù)和實際期望電機轉(zhuǎn)過的齒輪數(shù)，通過二者的差值，再乘以相應的系數(shù)，即KP、KI、KD的協(xié)調(diào)控制，計算出相應的PWM占空比，實際上用的是PWMDTY的值。本設計中綜合考慮各種因素，最后選用的采樣周期為20ms，即每20ms對電機進行一次PID調(diào)節(jié)。由于在程序中，對圖像的采集使用的是PH口的中斷程序，因此，PID采樣周期的選擇實際上是受限制與圖像采集，因為每行的掃描周期為
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