四轴经验分享倾角四轴PID调试平衡问题

只看该作者 · 2014-7-5 22:46

本帖最后由 qinhuan7 于 2014-9-18 10:24 编辑

最近在调试四轴PID，自己画的板子，网上买的空心杯电机，焊接好后一直卡在PID调试平衡这儿，电机平衡控制如下
Cotrol_M2 = proportion + PID.Cx[0]；
Cotrol_M3 = proportion - PID.Cx[0];
Cotrol_M2和Cotrol_M3是X轴上一对电机的控制量，PID.Cx[0]是根据X轴的倾角（采用的是Y轴的角速度积分得出）计算得出的控制量，不知道这种方法对不对，请前辈指点，调了很久，四轴始终左右震荡，连续震荡的波形如下：
图片 1 ，图片 2；
如果减小P或者减小D，四轴就篇向一边，起不来，如果增大P或者增大D，四轴震荡更加激烈，不知道问题所在，请前辈指导下，谢谢！！！
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终于把PID调通了，把最终的曲线贴出来和大家分享一下，其实这曲线并没有想象的那么漂亮。
图片 PID。

只看该作者 · 2014-7-10 21:34

没有人？？？

只看该作者 · 2014-7-23 15:34

请问你是用什么传感器的？

只看该作者 · 2014-7-29 10:31

哥，你怎么看的波形？？什么上位机软件？求一份可以不

只看该作者 · 2014-8-4 21:57

用的MPU6050，用MATLAB看波形

只看该作者 · 2014-8-4 21:58

759646015 发表于 2014-7-23 15:34
请问你是用什么传感器的？

MPU6050

只看该作者 · 2014-8-4 21:58

洛川发表于 2014-7-29 10:31
哥，你怎么看的波形？？什么上位机软件？求一份可以不

用MATLAB看波形

只看该作者 · 2014-8-4 22:38

表示很敬佩用 MATLAB 的高手

只看该作者 · 2014-8-6 21:16

只是会用点简单的功能而已

只看该作者 · 2014-8-6 21:18

终于把PID调通了，四轴也飞起来了，就是四轴有点重，飞起来**一两分钟就电量不足了，有空了共享一下经验

只看该作者 · 2014-8-8 11:10

qinhuan7 发表于 2014-8-6 21:18
终于把PID调通了，四轴也飞起来了，就是四轴有点重，飞起来**一两分钟就电量不足了，有空了共享一下经验 ...

能分享一下参数调试经验吗

只看该作者 · 2014-8-9 15:42

表示也想知道调参经验。

只看该作者 · 2014-8-9 20:36

hozsir 发表于 2014-8-8 11:10
能分享一下参数调试经验吗

我了解的PID有两种，一种是位置式PID，一种是增量式PID，我的四轴选用的增量式PID，有兴趣的小伙伴可以去了解这两种PID的区别，我之前在网上看见有网友把这几种PID都转换成了C语言，真心感谢他；具体代码如下：
;位置型PID算法:
E(K)=R(K)-M(K)       ;本次误差=本次设定值-本次测量值
Pp(K)=Kp*E(K)       ;本次比例输出=比例系数×本次误差值
Pi(K)=Ki*E(K)+Pi(K-1)  ;本次积分输出=积分系数×本次误差值+上次积分输出值
Pd(K)=Kd[E(K)-E(K-1)]  ;本次微分输出=微分系数×（本次误差值-上次误差值）
P(K)=Pp(K)+Pi(K)+Pd(K) ;输出值=本次比例输出+本次积分输出+本次微分输出

建议调试前先把四轴对称两个轴固定起来，先调试另外两个对称的电机，调试完成后其他两个的电机也基本可以用这个PID值，如果精度要求高的话还需要进一步调试。
先看一下我调试的效果吧，参数还不是很精致，但是基本可以飞起来http://www.tudou.com/programs/view/tHXTn8nR3e8/;
这是但是P参数的效果http://www.tudou.com/programs/view/A3vafHmnN9M/；从视频中可以看出，单调P参数基本上没有什么效果；
这是PD参数的效果http://www.tudou.com/programs/view/bkkAcGnTqNs/；从视频中可以看出，调试PD参数，也基本没有什么效果；
这是PID三个参数一起调试效果http://www.tudou.com/programs/view/-3XIOa5aqvA/；
开始调试的时候用 P 和 I 参数一起调试，先将 P 固定在某个值，慢慢增大 I 值，I越大，四轴恢复到平衡位置越快，I 过大就会造成四轴恢复过度导致四轴震荡；把 I 增加到四轴刚好能够产生震荡为止，然后开始慢慢增加 D 参数，增加到四轴基本能保持平衡，但是不一定在水平位置，最后再同时调试 P 和 I 参数（P 和 I 参数的作用有点类似），如果四轴能够保持平衡，但是有点倾斜，这时慢慢增大 I 值，此时如果四轴产生振荡，慢慢增大P 值或减小 P 值来调节，将振荡减小到最小后再通过调试D值使四轴平衡。

以上方法只是个人意见，仅供参考。

只看该作者 · 2014-8-9 20:36

ysjqq520 发表于 2014-8-9 15:42
表示也想知道调参经验。

可以参考一下楼上的回答。

只看该作者 · 2014-8-10 00:57

qinhuan7 发表于 2014-8-9 20:36
可以参考一下楼上的回答。

我们刚刚调好，才发现就是你推荐的方法，虽然是我们调完后我才发现楼主的回复，但还是非常感谢。至于定向前进、后退、的PID调节，你还有什么相关经验吗？

只看该作者 · 2014-8-13 22:53

hozsir 发表于 2014-8-10 00:57
我们刚刚调好，才发现就是你推荐的方法，虽然是我们调完后我才发现楼主的回复，但还是非常感谢。至于定向 ...

如果你的四轴上面没有安装磁力计、GPS、气压计这些传感器的话，能实现简单的前进、后退，但是想要实现精准的前进、后退操作就很难，即使你把PID调节到了极致，四轴也会存在“漂移”情况。

只看该作者 · 2014-8-14 18:01

哦原来如此，那么四轴如何感知自己水平移动有多远啊？

只看该作者 · 2014-8-14 18:20

想问一下，yaw轴的pid怎么调，它和roll轴和pitch轴上的电机的关系在哪里？

只看该作者 · 2014-8-14 20:05

hozsir 发表于 2014-8-14 18:01
哦原来如此，那么四轴如何感知自己水平移动有多远啊？

最简单的办法就是装个GPS啊

只看该作者 · 2014-8-14 20:10

zxc852905168 发表于 2014-8-14 18:20
想问一下，yaw轴的pid怎么调，它和roll轴和pitch轴上的电机的关系在哪里？

你四轴对角线上的一对电机转向相同，对角线上另一对电机转向也相同，但是与前一对相反，这是有原因的，它们的力矩可以控制Yaw，你可以去看看力矩相关资料就清楚了

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