两轴云台的PID控制是怎样进行的？
现在已经从陀罗和加速度计解出俯仰角度和滚转角度，电机的驱动已经完成，用一个简单的办法就是直接用俯仰角和滚转角控制电机角度，初步试验大致上没有问题，但是简单带来的直接后果就是电机抖动和过冲，问题的根源就是解算出来的姿态角度不稳。
在这个简单的做法中没有用到PID，但是大家讨论云台控制的时候PID是一个常见的用法。
直觉觉得应该是用（目标电机角度- 当前电机角度 ）作为比例输入，然后陀罗输出做为微分输入，实际怎么样没想清楚，
板上大神给个算法或者想法也行？ 这个是大疆的一个云台控制方框图：
人家用的电机性能好，自带码盘返回云台位置信息。。据说精度+-0.01°。。
其实我这个菜鸟最近也在弄。。大神求带！{:handshake:} zzipeng 发表于 2015-3-10 14:19
这个是大疆的一个云台控制方框图：
人家用的电机性能好，自带码盘返回云台位置信息。。据说精度+-0.01°。 ...
敢问仁兄，哪弄到的大疆资料？
PS：上图，很常规的控制思路
PPS：用编码器解算速度是个很蛋疼的事，即使编码器分辨率很高，在低速时（基本静止时），误差也非常大，
故大疆用陀螺仪的的速度直接作为速度信号，（我以前也想这么用的，不过没试过） 回楼主，此贴应该能解答楼主的部分问题：陀螺稳定云台控制问题 串级PID{:lol:} 本帖最后由 zzipeng 于 2015-3-10 17:30 编辑
Ticl4 发表于 2015-3-10 17:08
敢问仁兄，哪弄到的大疆资料？
PS：上图，很常规的控制思路
PPS：用编码器解算速度是个很蛋疼的事，即使 ...
这个是大疆赞助举办的Robomaster比赛的培训资料里面的。。内部资料肯定不是，不过的确是大疆的技术人员弄出来的。。
zzipeng 发表于 2015-3-10 17:29
这个是大疆赞助举办的Robomaster比赛的培训资料里面的。。内部资料肯定不是，不过的确是大疆的技术人员弄 ...
观摩下，谢 zzipeng 发表于 2015-3-10 14:19
这个是大疆的一个云台控制方框图：
人家用的电机性能好，自带码盘返回云台位置信息。。据说精度+-0.01°。 ...
谢谢回复，我搭的这个里面电机是开环的，没有电流采样。但是根据转速确定力矩，在通过电流控制力矩是一个可行的方法。
大疆的电机性能好坏不好说，这里面控制算法是最重要的。集成了码盘就可以电机控制闭环了。性能会更加稳定。 Ticl4 发表于 2015-3-10 17:09
回楼主，此贴应该能解答楼主的部分问题：陀螺稳定云台控制问题
这个思路很赞 Ticl4 发表于 2015-3-10 17:08
敢问仁兄，哪弄到的大疆资料？
PS：上图，很常规的控制思路
PPS：用编码器解算速度是个很蛋疼的事，即使 ...
编码器计算速度是不可靠的，在小转速的情况下肯定不准，或者静止的情况下没法计算速度。编码器的好处是提供了绝对位置。
角速度还是陀螺靠谱，直接用陀螺的输出就应该行 Anteater 发表于 2015-3-10 21:15
编码器计算速度是不可靠的，在小转速的情况下肯定不准，或者静止的情况下没法计算速度。编码器的好处是提 ...
陀螺仪在这种感觉云台的应用中还是很不错的，但我自己的项目没法应用 ... 本帖最后由 Anteater 于 2015-3-11 19:12 编辑
http://v.youku.com/v_show/id_XOTA5NDkxNzY4.html?x
加了一个简单的pid 效果一般 有点抖动 并且感觉精度不足
由于没有gopro 就用空架子调试 云台根本不平衡 这可能就是原因
zzipeng 发表于 2015-3-10 17:29
这个是大疆赞助举办的Robomaster比赛的培训资料里面的。。内部资料肯定不是，不过的确是大疆的技术人员弄 ...
谢谢你的资料 zzipeng 发表于 2015-3-10 14:19
这个是大疆的一个云台控制方框图：
人家用的电机性能好，自带码盘返回云台位置信息。。据说精度+-0.01°。 ...
他那个方案没有必要吧，完全限制于四轴的思维了 2013的弹子球 发表于 2015-3-13 08:35
他那个方案没有必要吧，完全限制于四轴的思维了
嗯。。楼上大神已经说了云台控制用陀螺仪产生的角速度数据来进行速度闭环控制，用码盘信息来进行位置闭环。。应该说用陀螺仪和加速度计数据解算出来的姿态来作为位置环控制。。数据很不准吧。。也没这个必要 zzipeng 发表于 2015-3-13 12:53
嗯。。楼上大神已经说了云台控制用陀螺仪产生的角速度数据来进行速度闭环控制，用码盘信息来进行位置闭环 ...
啊。。不是不是。。那个图不是比赛的么。。是在地上跑的，相对车的坐标就行了呗。。。yaw轴还有pitch直接电位器就行了。。
2013的弹子球 发表于 2015-3-13 20:38
啊。。不是不是。。那个图不是比赛的么。。是在地上跑的，相对车的坐标就行了呗。。。yaw轴还有pitch直接 ...
不明白你说的意思 zzipeng 发表于 2015-3-14 00:22
不明白你说的意思
是这样的，他那个3闭环方案是用在一个叫robomaster的陆地机器人对战的比赛上面的，他那个云台电机的位置信息不准确所以要陀螺仪做速度闭环，但是如果换一个方案，比如测量相对于车的坐标，比如用电位器，位置就很准确了。 2013的弹子球 发表于 2015-3-14 09:02
是这样的，他那个3闭环方案是用在一个叫robomaster的陆地机器人对战的比赛上面的，他那个云台电机的位置 ...
"比如测量相对于车的坐标，比如用电位器，位置就很准确了。"这句，测量相对车的坐标是云台相对车的转过角度还是车在场地上的定位坐标。。还有用电位器怎么测量？用光电码盘靠谱点吧。。 zzipeng 发表于 2015-3-14 09:24
"比如测量相对于车的坐标，比如用电位器，位置就很准确了。"这句，测量相对车的坐标是云台相对车的转过角 ...
相对车的角度，机械上随便一想就能做出 2013的弹子球 发表于 2015-3-14 12:39
相对车的角度，机械上随便一想就能做出
这么吊。。。 zzipeng 发表于 2015-3-10 17:29
这个是大疆赞助举办的Robomaster比赛的培训资料里面的。。内部资料肯定不是，不过的确是大疆的技术人员弄 ...
谢谢分享！学习下。 好的啊啊啊 这楼歪的快没法看了 Anteater 发表于 2015-3-11 19:10
加了一个简单的pid 效果一般 有点抖动 并且感觉精度不足
由于没有gopro 就用空架子调试 云台根本不平衡 ...
http://v.youku.com/v_show/id_XOTA5NDkxNzY4.html
才发现之前发的地址有问题 Anteater 发表于 2015-3-18 01:04
才发现之前发的地址有问题
兄台 的云台很小巧啊看着很专业电机啥型号的 呀 虫虫好 发表于 2015-3-26 00:13
兄台 的云台很小巧啊看着很专业电机啥型号的 呀
专业啥啊，淘宝的东西，
电机就是sunnysky 80KV的云台电机， 本帖最后由 zzipeng 于 2015-3-27 11:28 编辑
Anteater 发表于 2015-3-18 01:01
这楼歪的快没法看了
一直关注楼主的帖子。。知道楼主是高手来滴。。楼主下次发帖时加个“高手请进”吧。。嘻嘻（不过我等菜鸟还是脸皮厚厚的进来看看的）{:lol:} Anteater 发表于 2015-3-26 02:29
专业啥啊，淘宝的东西，
电机就是sunnysky 80KV的云台电机，
恩，兄台我最近调试位置环路的时候，位置环输出做了个加速度前馈 对当前输出做了加速度限制如果加速减速过大就限制了位置环的输出，本意是想在启动的气候减小超调，但是同时也抑制了我在指向一个位置时 减速的负加速度，后来想想把位置环比例调小但是保持力矩同时也就小了 ，兄台有什么建议吗 Anteater 发表于 2015-3-10 21:11
谢谢回复，我搭的这个里面电机是开环的，没有电流采样。但是根据转速确定力矩，在通过电流控制力矩是一个 ...
楼主说的开环驱动这个无刷，这种驱动方法是什么呀没霍尔 没码盘 应该不是 foc吧云台低速应用也不改是 反电势法吧 楼主主控用的M3还是M4？最近也在做这个，用了很多滤波算法吧，还有云台下面是需要配重的，不然很难稳定！ ljh407055315 发表于 2015-4-9 18:06
楼主主控用的M3还是M4？最近也在做这个，用了很多滤波算法吧，还有云台下面是需要配重的，不然很难稳定！ ...
我用的M4，我这个用的比较多，可以少写些代码。
滤波算法不是新的，利用四轴的算法。
云台的确需要配平，但是我没东西，就没仔细配平。 虫虫好 发表于 2015-3-27 22:42
楼主说的开环驱动这个无刷，这种驱动方法是什么呀没霍尔 没码盘 应该不是 foc吧云台低速应用也不改是 ...
这个简单，开环么。
我仔细看了看市面上的便宜云台控制器，基本上没看到反馈的电路，因此推测大家都是开环。
闭环的话需要编码器提供绝对位置。
编码器太高上了，在我这个要求不高的应用里面没必要 虫虫好 发表于 2015-3-27 19:32
恩，兄台我最近调试位置环路的时候，位置环输出做了个加速度前馈 对当前输出做了加速度限制如果加速 ...
要是我的话就放弃启动超调，启动时候直接稳定在当前值就好，启动之后再调整姿态。 zzipeng 发表于 2015-3-27 11:26
一直关注楼主的帖子。。知道楼主是高手来滴。。楼主下次发帖时加个“高手请进”吧。。嘻嘻（不过我等菜鸟 ...
呵呵，共同学习嘛，大家一起进步才能整体提高么。 我在X宝上看到很多稳拍器电机也是无传感的，打算买一个回来研究下。 zzipeng 发表于 2015-3-10 14:19
这个是大疆的一个云台控制方框图：
人家用的电机性能好，自带码盘返回云台位置信息。。据说精度+-0.01°。 ...
这张图很有价值啊我调过目前两个民间云台 我也在想如果在电机上加入电流环就不用调电机功率了可以自动调 ljh407055315 发表于 2015-4-9 18:06
楼主主控用的M3还是M4？最近也在做这个，用了很多滤波算法吧，还有云台下面是需要配重的，不然很难稳定！ ...
兄台 ，我看过市面上这个坐在控制器用的一个20脚的驱动芯片，兄台能推荐一个吗，还有就是一个电机的驱动方法有没有相关的资料共享下或者发我一个 648124548@qq.com谢谢 Anteater 发表于 2015-4-9 21:09
这个简单，开环么。
我仔细看了看市面上的便宜云台控制器，基本上没看到反馈的电路，因此推测大家都是开 ...
楼主这个不带霍尔的电机驱动方法 能否指点下总的什么方法 这么低速，看淘宝上好多类似的云台没大疆的高大上 但是技术也挺直的学习的 虫虫好 发表于 2015-4-18 20:03
楼主这个不带霍尔的电机驱动方法 能否指点下总的什么方法 这么低速，看淘宝上好多类似的云台没大疆的高 ...
DJI 肯定用了编码器，只要云台要求一点性能的大约都跑不了编码器。
我这个就是一个开环，应该和某宝上一样的控制方式，至少类似的方式。 学习，谢谢！ 路过学习一下 你的DRV8832部分的驱动电路图能不能看看？ onev 发表于 2015-5-8 14:55
你的DRV8832部分的驱动电路图能不能看看？
参见数据手册的那个 请教楼主驱动的问题，我用的是EVVGC的开源方案，目前调的程度，和您视频上的差不多，不过我控制PI的时候用的是解算出来的roll和pitch 准备用串级来做，内环用陀螺仪的角加速度，外环是角度。不过我觉得不是控制问题，是电机驱动问题，我读出姿态数据到上位机，发现控制曲线很平滑的时候，电机仍然会有抖动，请问您是怎样控制的。我的方法是，三相SPWM，矢量控制，相当于三项步进的细分，或者说同步电机的控制。望不吝赐教 建议上GOPRO测试，不然很能调的。 bugls 发表于 2015-5-13 18:27
请教楼主驱动的问题，我用的是EVVGC的开源方案，目前调的程度，和您视频上的差不多，不过我控制PI的时候用 ...
你的云台没有配平
bugls 发表于 2015-5-13 18:27
请教楼主驱动的问题，我用的是EVVGC的开源方案，目前调的程度，和您视频上的差不多，不过我控制PI的时候用 ...
云台配重问题，也可能是PID参数问题，spwm的话，电机电流不能太大，不然电机就会抖动！能否分享下你的云台视频！ 看到您对无刷云台很有研究，我们想做跟大疆一样闭环系统的航拍云台，希望能跟您聊聊，我的企鹅397761037，手机15101047520 bugls 发表于 2015-5-13 18:27
请教楼主驱动的问题，我用的是EVVGC的开源方案，目前调的程度，和您视频上的差不多，不过我控制PI的时候用 ...
兄台 你i好， 如果是闭环控制电机抖动的时候 你的控制量很平滑 是指 给定量 还是PID 运算的输出呢 ，如果是后者电机都抖了反馈也都起来了吧 虫虫好 发表于 2015-5-30 10:08
兄台 你i好， 如果是闭环控制电机抖动的时候 你的控制量很平滑 是指 给定量 还是PID 运算的输出呢 ，如 ...
您说的很对，开始以为是驱动问题，后来意识到还是控制没做对，参数问题，还有最重要的是驱动频率。 Anteater 发表于 2015-4-18 22:33
DJI 肯定用了编码器，只要云台要求一点性能的大约都跑不了编码器。
我这个就是一个开环，应该和某宝上一 ...
编码器的数据要怎么反馈到控制的呢？如果没有机架陀螺仪数据传过来，编码器不知道要转多少角度啊，云台上的陀螺仪是要保持当前姿态的 xiangyuan_122 发表于 2015-6-9 11:16
编码器的数据要怎么反馈到控制的呢？如果没有机架陀螺仪数据传过来，编码器不知道要转多少角度啊，云台上 ...
编码器的作用是告诉控制器架子究竟转了多少角度，相当于电机控制的位置闭环。
究竟转多块，那就是陀螺仪和控制算法决定的。
究竟转多少，那就是看你怎么计算姿态的了。 Anteater 发表于 2015-6-10 05:20
编码器的作用是告诉控制器架子究竟转了多少角度，相当于电机控制的位置闭环。
究竟转多块，那就是陀螺仪 ...
兄台 请教个问题 我现在 用SPWM 驱动无刷电机，没加陀螺什么的 单纯的驱动， 想让电机空载低速旋转起来，现在一顿一顿的 我改变过刷新频率 或者调制比好像都没有效果，兄台能帮忙分析下这个是什么原因吗 ，还有我测试电机的端电压波形 全是方波跟之前六步换向的梯形波 有很大区别的 虫虫好 发表于 2015-7-4 10:23
兄台 请教个问题 我现在 用SPWM 驱动无刷电机，没加陀螺什么的 单纯的驱动， 想让电机空载低速旋转起来， ...
吧旋转的step减小一点，减点电流， Anteater 发表于 2015-6-10 05:20
编码器的作用是告诉控制器架子究竟转了多少角度，相当于电机控制的位置闭环。
究竟转多块，那就是陀螺仪 ...
还是没看懂知道架子转了多少角度有什么用，能画个框图表示下么？ 用foc速度开环控过电机，盘式电机极对数8 的，低速下电机很平稳。 如果用编码器反馈的测速很蛋疼，测速精度不够。
最近在考虑用陀螺来测速。看了很多大疆的视频，猜测它肯定用陀螺测速了。最近准备尝试这样搞搞 本帖最后由 虫虫好 于 2015-7-6 22:26 编辑
mage99 发表于 2015-7-6 20:02
用foc速度开环控过电机，盘式电机极对数8 的，低速下电机很平稳。 如果用编码器反馈的测速很蛋疼，测速精度 ...
开环的话 按位置给电压适量 是这意思吗，那开环SPWM 低速怎么那么差劲 这个好，正在研究这呢。 大神的云台搞的怎么样了 RudeBoy 发表于 2016-7-13 21:28
大神的云台搞的怎么样了
硬件上加了个4096线编码器，程序还没写，
此外主要是xiaoyi的相机太轻，云台没法配平 Anteater 发表于 2016-7-14 03:23
硬件上加了个4096线编码器，程序还没写，
此外主要是xiaoyi的相机太轻，云台没法配平 ...
还是加了编码器？ bgc和storm32的云台不带编码，感觉还不错啊 RudeBoy 发表于 2016-7-14 15:43
还是加了编码器？ bgc和storm32的云台不带编码，感觉还不错啊
那两个云台我都没用过，不知效果哈
编码器就那么几根线，加上一共也没有几克重量。 有编码器还是简单很多，
RudeBoy 发表于 2016-7-14 15:43
还是加了编码器？ bgc和storm32的云台不带编码，感觉还不错啊
那两个云台我都没用过，不知效果哈
编码器就那么几根线，加上一共也没有几克重量。 有编码器还是简单很多，
Anteater 发表于 2015-3-18 01:04
才发现之前发的地址有问题
看视频上电机转动时存在抖动情况，你是使用查正弦表，将无刷电机当做三相步进电机方式驱动的吗？
我用这种方式驱动过，负载小的时候不叫顺畅，负载大了就会出现抖动情况。。。 yuee 发表于 2016-7-30 16:32
看视频上电机转动时存在抖动情况，你是使用查正弦表，将无刷电机当做三相步进电机方式驱动的吗？
我用这 ...
差不多，按照三相无刷驱动的
之前我的做法是用较大的电流把电机“锁在”d轴，但是这样力矩实际上和偏离D轴的角度成正比，抗干扰能力比较差，这样负载一大就会抖
如果有位置反馈的话，可以用正确的力矩控制，应该可以消除抖动，同时电流应该小很多。
Anteater 发表于 2016-8-1 08:27
差不多，按照三相无刷驱动的
之前我的做法是用较大的电流把电机“锁在”d轴，但是这样力矩实际上和偏离D ...
你应该也是建立正弦表控制PWM来驱动电机的吧。一个完整正弦表对应了一个电周期，假设将完整的表产生的磁场想象成圆，并且此时电机是通电锁定状态(磁场也就指向了某个方向)，
那么下一个查表的位置就决定了电机的运动方向。
假设有位置反馈，如何通过查表的方式控制电机呢，是否每次都需要根据当前的位置再结合PID计算结果来确定下一次的查表位置呢？ Anteater 发表于 2016-8-1 08:27
差不多，按照三相无刷驱动的
之前我的做法是用较大的电流把电机“锁在”d轴，但是这样力矩实际上和偏离D ...
假设有位置反馈，用正确力矩驱动电机运行肯定平稳，电流也小，但是如何在电机即将到达指定位置前减速并最终锁定在指定位置呢？ yuee 发表于 2016-8-1 10:53
假设有位置反馈，用正确力矩驱动电机运行肯定平稳，电流也小，但是如何在电机即将到达指定位置前减速并最 ...
还是PID么，这个貌似没有那么复杂 Anteater 发表于 2016-8-3 00:09
还是PID么，这个貌似没有那么复杂
可以稍微详细指点下吗？或者可以加企鹅聊吗，我的企鹅号：365763679 bugls 发表于 2015-5-13 18:27
请教楼主驱动的问题，我用的是EVVGC的开源方案，目前调的程度，和您视频上的差不多，不过我控制PI的时候用 ...
我也是用和你一样的方案，可以给个联系方式交流一下吗 请教大神，直流力矩电机+旋变的位置环怎么控制？我开始正常的PID总是控制不到位，然后陀螺速度先做闭环，然在闭环输出的输出上加位置PID，最后导致位置从一个位置跳跃的时候总是震荡 有点高大上的东东，路过学习下
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