方向控制中的P ID 算法 2015/12/26 BY 哈工大智能车-技术培训部-刘键 方向控制在软件系统中的位置 方向控制系统宏观概览 P ID 控制方法理解 P ID 程序编写 P ID 参数调试 P ID 算法微改进 1. 方向控制算法在软件系统中的位置 整个智能车基本上就在做两件事,一个是方向的控制,一个是速度的控制(当然平衡车还多一个平衡的控制),只要能够将这两个量给控制的恰到好处(恰到好处不光是两者单独控制的很好,而是两者一起工作时配合的很好)本文档只讲其中的一个:方向控制中的控制策略问题(四轮车的速度控制与此非常类似,甚至还更简单)。 下面是我们车内软件运行的一个大概的流程图,软件成员后来的所有精力基本都倾注在这三个加粗的方面:方向偏差提取;方向控制算法;速度控制; 传感器信息采集(电感电压/光电管/摄像头)速度读取方向偏差提取方向控制算法 舵机驱动速度控制算法(舵机PWM占空比的大小)电机驱动(电机PWM占空比的大小)周期开始电感压差/中线偏差速度偏差周期开始结束结束方向控制速度控制P DP ID 整体上就分为两部分,方向和速度控制。其中两者均为周期性控制,但控制的周期可能不一样。方向控制的主要步骤如下: 1、 采集方向传感器的信息,比如对于摄像头就是进行图像的采集; 2、 方向偏差信息的求取,对于摄像头来说就是图像中线的求取,进而得到得到车体当前位置与理想位置的偏差 3、 方向控制模块根据这个偏差来计算应该输给舵机的PWM 占空比,进而来调整车体的前进方向。 2 方向控制系统宏观概览 系统宏观上了解。通过对系统的全局分析,你不仅可以更清楚了解方向控制的本质,更重要的是还能够从系统中各模块的相互约束关系中找到一些新的能够改进整个控制系统的方案,下面详述~ 从控制系统的角度来看,典型的方向闭环反馈系统结构图如下图所示,主要由五部分构成:控制目标;被控对象;执行机构;测量反馈;控制算法(这里面就是我们常说的核心 P ID 啦)。在构思控制算法之前你首先需要对执行机构,被控对象,测量反馈和控制目标这四个部分有足够的了解。 控制算法(PID/Fuzzy/..摄像头测量图像舵机驱动舵机车体位置和方向保持在车道中央实际方向和位置-+车体测量反馈被控对象控制目标执行机构 控制目标是首当其冲要考虑的。本系统要控制的物理量是什么? 最开始想的肯定是保持车体的方向和位置在车道的正中央。仔细思考一下可以发现,其实坚持的方向一直正确,最后的位置...