DIY两轮平衡车

zhangjinrui · 发表于 2011-3-18 20:29:51

markmrk

yuxuanqq · 发表于 2011-3-25 15:39:50

机械部分做的真好，电机用的也专业，您是做伺服出身的吧？？厉害，但是您这个是单电机的有些遗憾。

方便的话，共享一下代码和原理图吧，我估计也不会泄什么密，都是成熟技术啦。

chriszhang · 发表于 2011-4-23 12:14:40

厉害，我正在学做呢！谢谢大虾们分享

ansion520 · 发表于 2011-4-23 15:49:42

请问那位兄弟有《精度微型驱动系统选型》这本书，能上传一下嘛！！

shaolinzuqiu · 发表于 2011-5-3 11:17:43

学习了，论坛很好，会经常光临！

junxiang1127 · 发表于 2011-5-5 21:07:59

学习了

lovehuan · 发表于 2011-5-16 21:05:15

请问，当车子平衡时总向一个方向平移是怎么回事？还有车子的鲁棒性不够，轻轻一碰就保持不了平衡，应该怎么解决？希望朋友们不吝相告！万分感谢！

feng_matrix · 发表于 2011-6-15 14:31:16

回复【105楼】ansion520
请问那位兄弟有《精度微型驱动系统选型》这本书，能上传一下嘛！！
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36楼不是有链接吗？

LANKE2010 · 发表于 2011-6-15 15:44:31

为天_朝的战友们争光
就是
金属板是手工锉削的吧？
建议机加
自己操作
或者组团合作

feng_matrix · 发表于 2011-6-15 17:03:25

回复【110楼】LANKE2010
为天_朝的战友们争光
就是
金属板是手工锉削的吧？
建议机加
自己操作
或者组团合作
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手_枪钻＋大板锉

my_love · 发表于 2011-6-15 17:37:58

先mark 有空再看

hopbabe · 发表于 2011-6-15 21:15:07

赞啊！

3466756555 · 发表于 2011-6-16 10:24:44

顶起来啊

niemin321 · 发表于 2011-6-27 10:24:23

MARK，震撼啊

niemin321 · 发表于 2011-6-27 10:44:37

强贴留名

zjihtt · 发表于 2011-7-6 21:19:09

不错，mark

gwfree · 发表于 2011-7-6 21:53:04

高手……我完全看不懂……

yiwy123 · 发表于 2011-7-7 21:56:19

mark

yanzaihong · 发表于 2011-7-7 23:01:41

留贴，支持！

jyjmaster · 发表于 2011-7-21 17:39:22

mark

xiaqichen · 发表于 2011-7-21 17:59:41

mark

3seven · 发表于 2011-7-21 22:50:39

Perfect,我的第一个回复给你了

sclsdhlr · 发表于 2011-7-24 10:35:47

楼主太厉害了

shuishuo615 · 发表于 2011-8-6 15:31:31

楼主，我是学控制的学生，在硬件方便有一定的自学能力，也知道怎么去查资料解决问题，但是控制的算法什么的基本没有积累，只是课内学了理论，有个概念，但真的写起程序来，还是没有方向，我应该看哪些指导实际动手做的资料？？求指明方向

nxp442 · 发表于 2011-8-18 13:57:09

mark，楼主真的很强大

stm8s · 发表于 2011-8-18 19:44:43

赞一个

feng_matrix · 发表于 2011-8-19 15:29:31

回复【126楼】shuishuo615
楼主，我是学控制的学生，在硬件方便有一定的自学能力，也知道怎么去查资料解决问题，但是控制的算法什么的基本没有积累，只是课内学了理论，有个概念，但真的写起程序来，还是没有方向，我应该看哪些指导实际动手做的资料？？求指明方向

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如果你是控制专业大学生，那么PID之类控制方法应该没问题了，只需再补充些惯性传感器与惯导的基本知识，就可以写出程序了。

补充下，网上多搜索“倒立摆”相关内容，这东西本质上就是一个把控制及能源系统都做在摆棍上的单级倒立摆

baijiang · 发表于 2011-9-3 01:33:54

网上高人就是多

feng_matrix · 发表于 2011-9-11 10:02:05

竟然有骗子，盗用本坛这个帖子中的照片贴在淘宝骗人，卖500块钱，连个ADIS16300传感器都不够，真是什么人都有啊！

淘宝上叫“方能电子工作室”，同时还在销售电机、开发板之类的东东。

我已经向淘宝举报，还没有回应

http://item.taobao.com/item.htm?id=12390822813

并截图为证：

(原文件名:未命名.JPG)

venture_ourdev · 发表于 2011-9-11 10:51:13

这个不错，有含量

bigallium · 发表于 2011-9-11 13:15:10

我觉得这玩意最难还是传感器的滤波，怎样求出车子的真实姿态。有了姿态什么都好说，力学模型控制算法什么的纸上推一推就能出来，而传感器的温漂可真不好解决

416446891 · 发表于 2011-9-11 14:11:17

MARK 盼楼主开源，开教

sunhot · 发表于 2011-9-11 16:42:05

大牛!

savager001 · 发表于 2011-9-12 22:13:20

楼主牛人，我也想做一个来着

wisology · 发表于 2011-9-13 21:33:53

牛人。

wjhltk · 发表于 2011-9-14 13:26:06

mark

shuishuo615 · 发表于 2011-9-14 23:07:05

谢谢指点，不过你说的卡尔曼滤波这种数字滤波也应该是控制中很常用的吧

Michel_Jackson · 发表于 2011-9-22 16:51:07

我也想做一个往指导...

Michel_Jackson · 发表于 2011-9-22 19:33:22

AD芯片是什么名啊？

Michel_Jackson · 发表于 2011-9-22 19:48:45

请问12v 的直流电机，减速比和转速怎么选择适合做这个东西？

NS123 · 发表于 2011-9-23 15:32:25

厉害

HYZ1989 · 发表于 2011-9-24 22:22:18

(原文件名:未命名.jpg)
请问楼主，那个软件有什么作用的?是什么软件，想下载来学习一下！

SolidState · 发表于 2011-9-25 10:13:40

回复【楼主位】feng_matrix 悟
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不错！学习了！

feng_matrix · 发表于 2011-9-26 12:10:00

上位机软件是自己写的，没有下载的地方，页面比较简单：

两个圆左边一个是加速度计计算的倾角，右边一个是KALMAN滤波融合陀螺仪积分角后的倾角，做对比用的。

上边是一个倾角历史轨迹图，两条横线是正负180度上下控制线，可放缩为正负5度。

后来被我改成三轴的通用调试器了：

(原文件名:未命名.JPG)

HYZ1989 · 发表于 2011-9-27 16:11:50

哦哦，学习了！

roywanglu · 发表于 2011-10-3 20:12:34

http://v.youku.com/v_show/id_XMjg5OTMzNDY4.html

lantianzhou · 发表于 2011-10-3 23:16:00

mark

matianxing · 发表于 2011-10-4 22:07:26

自己也做了一个。
回复【楼主位】feng_matrix 悟
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largeboss · 发表于 2011-10-7 09:49:57

mark

lea2005 · 发表于 2011-10-7 10:01:27

mark

281257913 · 发表于 2011-10-7 16:39:47

mark

songwendi · 发表于 2011-10-18 17:19:20

隔了一年再看楼主的帖子，还是看不太懂，觉得楼主知识真是深厚啊~

aahui · 发表于 2011-10-24 12:07:20

强啊 ...

wpnx · 发表于 2011-10-24 15:10:45

mark

geraintmoore · 发表于 2011-10-24 21:50:03

羡慕啊^

chris1900 · 发表于 2011-10-25 01:13:36

飞控板用在两轮小车的姿态控制上，有启发！谢谢楼主

douchuan1987 · 发表于 2011-10-28 09:38:23

做的真的不错啊，我大学时做过一个，不过没这么好！

douchuan1987 · 发表于 2011-10-28 09:39:38

滑变参数pid和普通的PID有啥区别！

osullivan1030 · 发表于 2011-10-28 16:18:09

楼主威武，骗子可耻

lpgyf · 发表于 2011-11-3 01:59:33

mark

thisjoy · 发表于 2011-11-3 14:27:16

mark!!!

zerok · 发表于 2011-11-3 16:18:22

tianxuelinan · 发表于 2011-11-3 17:47:10

强大

ERDTxiduoduo · 发表于 2011-11-3 23:09:54

mark

200900207059 · 发表于 2011-11-27 11:09:01

求楼主资料！！！

praiseslow · 发表于 2011-12-7 21:27:28

我也过来顶一个。

leo121 · 发表于 2011-12-12 21:49:04

回复【67楼】feng_matrix 悟
【输入电压】除以【转速常数】算的是空载转速，校正速度够不够快，取决于电机角加速度，一般情况下
用没有铁芯的空心杯电机更适合频繁正反转的电机，因为它的电感小，转子惯量小，电流响应速度可以做的很高

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或者用转子直径较小的，也可以的，但是扭矩就下来了，不能带太大的负载，这就是需要考量需求了

robobee · 发表于 2011-12-15 20:35:24

很不错的小车，楼主的DIY能力真强。

20101220 · 发表于 2011-12-17 10:06:11

谢谢楼主学习了

hulaoban · 发表于 2011-12-18 19:15:59

强啊

rantingting · 发表于 2011-12-18 21:26:10

回复【28楼】feng_matrix 悟
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感觉讲的很高深哦，还是我水平海拔之下？

jiajiajia · 发表于 2011-12-31 00:06:42

弱弱地问一下 lz原创的那个三轴通用调试器能否分享一下？

jickaut · 发表于 2011-12-31 18:30:54

强悍呀！

ray9111 · 发表于 2012-1-2 17:17:29

总算见识了
原来四轴和2轮平衡是共通的

huaifeng · 发表于 2012-1-3 11:24:14

很强的小车，现在怎么仅是平衡，商品是可以驱动走的，还可以保持平衡，继续改进

jiajiajia · 发表于 2012-1-7 17:10:22

回复【24楼】feng_matrix 悟
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我的自平衡小车已经能站起来了，但是小角度下有抖动，倾角稍大一点儿就无法保持平衡了，小车越晃越厉害，最终倒下……

在坛子里看了您的帖子及相关主题的回帖，了解到“分段控制”这个概念，意识到一套PID是无法兼顾小倾角和大倾角的，

想尝试一下您的“滑动参数PID”算法，

对于您描述的这个算法，我有几点不太清楚，想请教一下前辈：

1）所谓“两种极限状态”即空载和最大负载，其实际意义是什么？
是指小车的载荷——让小车驼载一定量的重物记为带负载，不驼重物记为空载？
还是小车的倾角——（假设）小车倾斜30度记为最大负载，直立（倾角为0）记为空载？

2）如何做到在“两种极限状态”下整定PID参数？
是在小车不驼重物时整定一套参数 & 在小车驼载一定量重物时整定另一套参数？
还是整定一套参数使小车在无干扰的情况下平衡（即在小角度时平衡） & 再整定一套参数使小车在推一下之后仍能恢复平衡（即在大角度时平衡）？
如果是后一种情况，那么这个“推一下”即给定小车的这个“大角度”很难每次实验都一样，而且参数调整难度也比较大……

（目前为止，我一直是按后一种情况理解的，不知对不对……）

3）所谓“按比例滑动”，我的理解是：滑动比例A = 当前角度/允许的最大倾角
设:空载时PID参数为： Kp0 Ki0 Kd0
最大负载时PID参数为： Kp1 Ki1 Kd1
则控制量u =[Kp0 + A*(Kp1-Kp0)]*angle + [Ki0 + A*(Ki1-Ki0)]*angle_i + [Kd0 + A*(Kd1-Kd0)]*angle_dot
不知我理解的是否正确，请前辈指教！

PS:我一下子提的问题有点多……因为确实很想把它搞明白，把小车的抗扰性能提高，还请前辈谅解。

期待您的回复~~~ ^_^

lxb649168456 · 发表于 2012-1-7 17:51:53

有资料吗？
分享点谢谢！！
649168456@qq.com

yusufu · 发表于 2012-1-7 18:01:43

mark，很强大~~

szdino72 · 发表于 2012-1-11 21:05:37

有关卡尔曼滤波，有哪位同学能不能尽可能直白的给我们这些外行讲讲，扫扫盲。

feng_matrix · 发表于 2012-1-17 15:19:54

回复【187楼】jiajiajia
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我的自平衡小车已经能站起来了，但是小角度下有抖动，倾角稍大一点儿就无法保持平衡了，小车越晃越厉害，最终倒下……
在坛子里看了您的帖子及相关主题的回帖，了解到“分段控制”这个概念，意识到一套pid是无法兼顾小倾角和大倾角的，
想尝试一下您的“滑动参数pid”算法，
对于您描述的这个算法，我有几点不太清楚，想请教一下前辈：
1）所谓“两种极限状态”即空载和最大负载，其实际意义是什么？
是指小车的载荷——让小车驼载一定量的重物记为带负载，不驼重物记为空载？
还是小车的倾角——（假设）小车倾斜30度记为最大负载，直立（倾角为0）记为空载？
2）如何做到在“两种极限状态”下整定pid参数？
是在小车......
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问题1：我说的“两种极限状态”是指带负载与不带负载，不是指角度范围。

你先不要考虑“载人”与“不载人”的区别，先把固定质量分布的车搞稳再说。
实际上商品SEGWAY区别是否带负载，是可以通过硬件来判断的，它的底盘上有四个开关，脚踩上去就触发了。
稳定平台之类的应用，由于负载质量是未知的，可以系统自检运动来识别。

问题2、3：“两种极限状态”与“分段”其实是一回事。

确切讲依靠陀螺仪角速度做PID负反馈的控制系统：
比例P都是在做类似“阻尼”控制，积分I都是在做类似“归位”控制，如下图：

(原文件名:四轴控制模型1.jpg)

陀螺仪角速度的比例负反馈P就是图中的“空气阻尼器”，总是阻碍平衡车瞬时倾倒运动，反馈量的绝大多数由此提供
陀螺仪角速度的积分负反馈I就是图中的“复位弹簧”，反馈量的少数由此提供，但它在更长时间尺度上始终有效。
注意积分I的累积误差，需要加速度倾角来校正，或者说互相矫正，就是陀螺仪积分角与加速度倾角的数据融合

P调好了，手推平衡车会有强烈阻尼感，但角度偏差还会产生，不会最终归零
I调好了，只要有倾角，即便没有角速度也会有归位扭矩，但不能只依靠I反馈，否则会发生I参数两个极端的矛盾：
I参数比较小，倾角误差较小时无法克服重力倾倒扭矩
但I参数调大时，小倾角解决了，大倾角就会过调。

所以要先保证比例P量“足够”的前提下，再调整积分I量，也许就能解决，你描述的现象是否就是这个？

至于参数的分段，其实我没有分段，参数的变化肯定是条连续的曲线，曲线形状取决于实际惯性运动规律
这个可以做试验建立参数表，也可以用数学函数来模拟此表形成的曲线，甚至可以神经网络或者遗传算算法之类去自整定。
其实惯性运动的频谱是可以靠软件识别的，用FFT之类即可，你看看MP3播放器软件上的跳动频谱图就知道可以了

后者我也没有实际做过，只能定性的发挥下，你好像是学生，有时间可以建模做定量研究
俺还要打工养家户口，没钱还杀脑细胞的活就不多搞了。

四轴分坛里的航模控制也是如此，只不过变成三轴的，确切讲在没有GPS、地磁等导航信号引入时，就是“两轴半”
俯仰、横滚轴由于有重力加速度做绝对参考物，可以做积分I的“归零运算”，而航向轴的I是无法“归零”的
实际玩航模的用户一般也不需要“归零”，只要能动态“锁尾”就行，航向有“眼、手、遥控”闭环来反馈控制。
其实很多科研用的稳定平台也是类似的“两轴半”

如下图：

(原文件名:四轴控制模型.jpg)

zht9961020 · 发表于 2012-1-17 22:44:21

回复【191楼】feng_matrix 悟
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顶，图很形象

yxeglxl · 发表于 2012-2-3 11:20:26

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

bygreencn · 发表于 2012-2-3 11:35:45

不开源, 给个清晰的控制逻辑和样例代码呗,学习下几个闭环控制该怎么融合.

wanstrive · 发表于 2012-2-4 01:41:38

我的小车总是抖动然后就倾倒，不知怎么解决呢。。。

ERDTxiduoduo · 发表于 2012-2-15 10:44:49

mark

zjumelody · 发表于 2012-2-21 20:00:42

漂亮

mznd520 · 发表于 2012-3-7 15:21:15

楼主高深莫测，学生没看太懂。

yifeng168 · 发表于 2012-3-8 15:00:27

mark
看不太懂，慢慢研究

huaminhang · 发表于 2012-4-9 21:49:55

mark
标记

feng_matrix · 发表于 2012-4-29 13:47:19

本帖最后由 feng_matrix 于 2012-4-29 14:24 编辑

尝试纵列双轮平衡车，如同日本的村田男孩

feng_matrix · 发表于 2012-4-29 14:01:36

本帖最后由 feng_matrix 于 2012-4-29 14:02 编辑

测试视频1
http://www.tudou.com/programs/view/aze2Xq5NfC0/

晚上光线有点暗，背后放了个台灯
http://www.tudou.com/programs/view/dD87QLVR1rY/

pcr386 · 发表于 2012-4-29 14:14:33

牛阿。呵呵。

dj918 · 发表于 2012-5-1 14:51:34

虽然现在才看到，但是还是很震惊，牛！

付常亮 · 发表于 2012-5-2 11:16:56

我想请教一下feng_matrix 高手，我做的自平衡车已经站起来了，可是现在速度控制的时候总是向一个方向加速，这是怎么回事呢，请高手指教。

xue_pic · 发表于 2012-5-2 12:00:09

这个可不可以升级成可以载人的啊

feng_matrix · 发表于 2012-5-2 12:22:04

付常亮发表于 2012-5-2 11:16
我想请教一下feng_matrix 高手，我做的自平衡车已经站起来了，可是现在速度控制的时候总是向一个方向加速， ...

只超一个方向加速，还能站的起来？稳态时保持平衡总要正反转才行吧

feng_matrix · 发表于 2012-5-2 12:23:32

xue_pic 发表于 2012-5-2 12:00
这个可不可以升级成可以载人的啊

你是说一楼的“SEGWAY”那种，还是202楼“村田男孩”那种？

dj918 · 发表于 2012-5-5 14:48:20

有些问题想请教一下楼主，级别太低，无法联系你，请看我资料联系我，呵呵～

feng_matrix · 发表于 2012-5-11 13:40:22

dj918 发表于 2012-5-5 14:48
有些问题想请教一下楼主，级别太低，无法联系你，请看我资料联系我，呵呵～ ...

就在论坛里讨论呗

付常亮 · 发表于 2012-5-12 21:15:35

请教一下feng_matrix 高手，车模单独角度控制可以使车模静止的站立在那里吗？

DIY两轮平衡车

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