不知道还有没有做自平衡小车的人。、、分享点点个人小心得

2019-07-21 01:37发布

很久以前就想做个两轮平衡小车,当时在网络上搜了大把大把的资料,下载了大把大把的论文,包括sci的外文(当然大部分都是中国人写的),体会是,90%都是水文,说得头头是道,但是却于我根本都用不上,其实就是一个很简单的问题,却有如此多的论文来研究,瞬间觉得水太深。
在此狠狠批判国内论文水平,很多不及网络上的博客水平。

有幸在阿莫论坛里搜到了一篇绝对是精品之中的精品贴,我敢拍着胸脯说,这个帖子绝无任何水分,尤其里面老外写的一篇关于乐高机器人文章简直就是经典,看了这个帖子我立马找到了方向。
网络上说用PID调,有人说调了两天(肯定有更少或更多)能调到小车站立,以我对PID的了解,用这种方法的人肯定没有建模,这种调程序的方法属于鸟枪法,真的不靠谱。我用的方法,除去调底层驱动程序所花的时间外(这个因人而异),调直立算法只用了半个小时不到(无非就是四个系数稍微放大或缩小)。。。。

我想表明的是,借助于matlab或simulink,这个平衡算法(LQR)原理真的好简单,至于动力学建模,老外早已经做出来了,做得相当好,国内那些建模的期刊论文,完全没必要去理会,总是被我找出问题或者错误的一大堆,一点都不靠谱。数学和物理虽不能精确描述客观现象,但是描述客观现象的近似程度是惊人的。


希望给还处于迷茫中的人一些建议。同时也抱怨一下,之前在这上面浪费掉的时间实在是太多了。
分享一点经验,新手的话最好不要自己做小车的硬件,先在网上买现成的实体,算法自己调。我相信所有做平衡车的人都是冲着控制算法来的,而不是要设计一个两轮小车。。。。

最后如果有新手在在这方面遇到无法解决的困惑(算法或建模方面),可以和我交流。我自认为已啃透这块硬骨头
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14条回答
arao和xiaomi
1楼-- · 2019-07-21 20:38
慢摇1991 发表于 2015-11-30 22:43
新人,毕业设计就准备做平衡小车,现在才搞好底层驱动,难点也就是在PID和MATLIAB,从来没接触过,做出来了 ...

层主,你好做出来了吗?可以请教一下吗
慢摇1991
2楼-- · 2019-07-21 22:22
arao和xiaomi 发表于 2017-4-27 23:30
层主,你好做出来了吗?可以请教一下吗

你把问题详细说出来,应该有搞成功过的大神来给你解疑。

我之前做的是失败的,车子能稳住,但是只要一推,晃几下就倒,后来没再搞,隔了一年了,准备过一段时间会重新打板再做。我自己总结上次失败的问题(若有不对,还请大神指出来):

1.MPU6050只能用其中一个方向来做调平衡(也可能是MPU6050的程序滤波不是完美,我是移植别人空中鼠标的代码,因为我后来实际液晶屏看过,只有一个方向是稳定的,别的两个方向,a.一个是直接跳动,b.另一个是刚上电时候跳动,大约10s左右慢慢平稳,然而我当时板子就是用的是b)。

2.电源我是直接锂电池供电,并没有升压稳压处理,这也是个失误的地方,我自己认为这样会导致当我调好一组PID参数后,电机转一会,电池电压下去了,这样电机的力就不一样了,之前的PID参数就不适用了。

3.得再深入理解PID算法,这样该调什么,怎么调,心里才有低,不然自己瞎搞半天也是云里雾里的。

4.个人觉得PID参数最好搞个卡尔曼之类的来个自适应,这样可能更好点。
arao和xiaomi
3楼-- · 2019-07-22 03:04
 精彩回答 2  元偷偷看……
arao和xiaomi
4楼-- · 2019-07-22 07:38
arao和xiaomi 发表于 2017-5-5 16:41
你好,谢谢你的解答,当遇到问题有热心的人给予帮助哪怕是一点点提示也是极好的,我最近也在弄这个。有两 ...

还有一个疑问就是:我当前的想法是通过一个姿态角俯仰角来作为PID的输入,要达到的目标就是保持最终的俯仰角为0, 经过增量式PID来计算,得到电机的PWM输出,以此来得到小车的平衡,你好,我想问一下我这个方案是否可行呀?
慢摇1991
5楼-- · 2019-07-22 12:01
 精彩回答 2  元偷偷看……
arao和xiaomi
6楼-- · 2019-07-22 13:22
慢摇1991 发表于 2017-5-6 09:37
3个方向数据都飘?如果可以,你可以在从机那里加个显示什,这样可以简单验证下一方面的问题。具体原因你 ...

不是三个方向的都飘,就是开始一上电那一会数据会飘,后来就能稳定住。我是这样想的,先来实现小车的直立,然后一步一步的实现前后转弯这些的,我在上面加了一个显示屏的。我用增量式的PID控制刚才试的时候有一个现象就是当我与水平面夹角增大时,pwm输出变大,变化率较快,速度较快,但是我调整角度变小时,pwm输出变小,变小得较慢,这个是什么原因呀?

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