平衡小车pid两边倒，兼mpu6050调零问题

yh1036164041 · 发表于 2013-8-19 16:34:11

小车会两边倒，用的是pd控制，都调了好几遍了还是不行，感觉快要倒了就是办救不会来，做过小车的来给点经验啊！
还有就是mpu6050出来的数据调零也不知道对不对，我是在把小车把平的时候的（必须用手扶着，小车自己不能立起来）通过蓝牙发数据加速度和角速度数据给串口，然后分别求几千次的和的平均，最后
void Angle_Calcu(void)
{
//------加速度--------------------------

//范围为2g时，换算关系：16384 LSB/g
//角度较小时，x=sinx得到角度（弧度）, deg = rad*180/3.14
//因为x>=sinx,故乘以1.3适当放大

Accel_x  = GetData(ACCEL_XOUT_H);    //读取X轴加速度
Angle_ax = (Accel_x -110.69)/16384; //去除零点偏移,计算得到角度（弧度）  //主要就是修改这一行和下面的一行！！！调出来的值跟实际通电的时候差别很大！
Angle_ax = Angle_ax*1.2*180/3.1415926;    //弧度转换为度,

//-------角速度-------------------------

//范围为2000deg/s时，换算关系：16.4 LSB/(deg/s)

Gyro_y = GetData(GYRO_YOUT_H);       //静止时角速度Y轴输出为-30左右
Gyro_y = -(Gyro_y -7)/16.4;       //去除零点偏移，计算角速度值,负号为方向处理  //30
//Angle_gy = Angle_gy + Gyro_y*0.01;  //角速度积分得到倾斜角度.

//-------卡尔曼滤波融合-----------------------

Kalman_Filter(Angle_ax,Gyro_y);    //卡尔曼滤波计算倾角
}
这个程序来实现，求大神指导！

huhulixin · 发表于 2013-8-19 18:24:11

你的车抖动大不大？

yh1036164041 · 发表于 2013-8-20 17:03:55

抖动可以调到抖很小的，但是那样的话一下子就倒了，倒动大一点的话可以坚持10秒左右，还是就是0点我一直在调，有的时候加上有线的电源，有一点点拉扯的力气它就稳了。。

flyxiaopei · 发表于 2013-8-23 09:25:26

我现在也是这个状态，PID调到死也只能站个十来秒。。。我觉得是电机扭矩不够。。买了新电机，现在在等着电机到来

yh1036164041 · 发表于 2013-8-23 09:35:34

flyxiaopei 发表于 2013-8-23 09:25
我现在也是这个状态，PID调到死也只能站个十来秒。。。我觉得是电机扭矩不够。。买了新电机，现在在等着电 ...

等你的好消息可以了的话。。。记得通知我

sminder · 发表于 2013-8-23 14:20:30

这程序能不能给看看---- Kalman_Filter(Angle_ax,Gyro_y); //卡尔曼滤波计算倾角

yh1036164041 · 发表于 2013-8-24 19:32:03

flyxiaopei 发表于 2013-8-23 09:25
我现在也是这个状态，PID调到死也只能站个十来秒。。。我觉得是电机扭矩不够。。买了新电机，现在在等着电 ...

我对左右两个电极测试调试过了，电机的阻力惯性都不一样啊，调不到一样的速度，觉得是里面轮滑油用完了应该，你有进展没？

NJ8888 · 发表于 2013-8-24 20:20:07

我想是电机力量太小

flyxiaopei · 发表于 2013-8-24 21:32:14

yh1036164041 发表于 2013-8-24 19:32
我对左右两个电极测试调试过了，电机的阻力惯性都不一样啊，调不到一样的速度，觉得是里面轮滑油用完了应 ...

两个电机肯定是不一样的。。。给的PWM也不同，我当时甚至给两个电机的PID参数都不一样，，，电机估计明天能到。。

flyxiaopei · 发表于 2013-8-24 21:35:14

调得时候发现车只要角度大一点，电机死活都调不回来了，所以估计是扭矩不够。。。你用的什么电机

yh1036164041 · 发表于 2013-8-24 22:44:26

flyxiaopei 发表于 2013-8-24 21:35
调得时候发现车只要角度大一点，电机死活都调不回来了，所以估计是扭矩不够。。。你用的什么电机 ...

恩，我的也是，你当初那个不痛pid成功了没？电机是12V的减速电机，没加12V稳压。

yh1036164041 · 发表于 2013-8-25 09:10:29

yh1036164041 发表于 2013-8-24 22:44
恩，我的也是，你当初那个不痛pid成功了没？电机是12V的减速电机，没加12V稳压。 ...

就是我们论坛小米重力车的电机套餐，应该是可以的。。

yh1036164041 · 发表于 2013-8-25 09:11:37

NJ8888 发表于 2013-8-24 20:20
我想是电机力量太小

，没钱再买电机了，贵啊，不知道直接换无刷的可不可以？

LY新手上路 · 发表于 2013-8-25 09:16:04

yh1036164041 发表于 2013-8-20 17:03
抖动可以调到抖很小的，但是那样的话一下子就倒了，倒动大一点的话可以坚持10秒左右，还是就是0点我一直在 ...

楼主怎么样了，我的也是，得用手放在车上，差不多能稳定，怎么办呀

yh1036164041 · 发表于 2013-8-25 09:20:10

sminder 发表于 2013-8-23 14:20
这程序能不能给看看---- Kalman_Filter(Angle_ax,Gyro_y); //卡尔曼滤波计算倾角

当然可以，一起学习！
//**************************************
//处理mpu6050数据，卡尔曼滤波,求得角度值
//**************************************
//Kalman滤波，20MHz的处理时间约0.77ms；
void Kalman_Filter(float Accel,float Gyro)
{
Angle+=(Gyro - Q_bias) * dt; //先验估计

Pdot[0]=Q_angle - PP[0][1] - PP[1][0]; // Pk-先验估计误差协方差的微分

Pdot[1]=- PP[1][1];
Pdot[2]=- PP[1][1];
Pdot[3]=Q_gyro;

PP[0][0] += Pdot[0] * dt; // Pk-先验估计误差协方差微分的积分
PP[0][1] += Pdot[1] * dt; // =先验估计误差协方差
PP[1][0] += Pdot[2] * dt;
PP[1][1] += Pdot[3] * dt;

Angle_err = Accel - Angle; //zk-先验估计

PCt_0 = C_0 * PP[0][0];
PCt_1 = C_0 * PP[1][0];

E = R_angle + C_0 * PCt_0;

K_0 = PCt_0 / E;
K_1 = PCt_1 / E;

t_0 = PCt_0;
t_1 = C_0 * PP[0][1];

PP[0][0] -= K_0 * t_0;    //后验估计误差协方差
PP[0][1] -= K_0 * t_1;
PP[1][0] -= K_1 * t_0;
PP[1][1] -= K_1 * t_1;

Angle += K_0 * Angle_err;    //后验估计
Q_bias += K_1 * Angle_err;    //后验估计
Gyro_y = Gyro - Q_bias;    //输出值(后验估计)的微分=角速度
}

yh1036164041 · 发表于 2013-8-25 09:22:08

LY新手上路发表于 2013-8-25 09:16
楼主怎么样了，我的也是，得用手放在车上，差不多能稳定，怎么办呀 ...

0点我觉得应该是调的没有问题了，现在新问题又来了，左右轮子转速完全不一样，前几天还好好的，现在是肯定没法平衡了，正在调轮子

LY新手上路 · 发表于 2013-8-25 09:27:03

yh1036164041 发表于 2013-8-25 09:22
0点我觉得应该是调的没有问题了，现在新问题又来了，左右轮子转速完全不一样，前几天还好好的，现在是肯 ...

那你用的卡尔曼滤波程序，是网上那种不，我用的是那种，计算出的角度值滞后MPU的测量值，表现为测量值已经为正了，预测值还是负。

flyxiaopei · 发表于 2013-8-25 09:42:30

yh1036164041 发表于 2013-8-25 09:10
就是我们论坛小米重力车的电机套餐，应该是可以的。。

这次买的就是这款电机

yh1036164041 · 发表于 2013-8-25 09:49:12

LY新手上路发表于 2013-8-25 09:27
那你用的卡尔曼滤波程序，是网上那种不，我用的是那种，计算出的角度值滞后MPU的测量值，表现为测量值已 ...

在前面贴出来了，你看一下是不是

LY新手上路 · 发表于 2013-8-25 10:05:51

yh1036164041 发表于 2013-8-25 09:49
在前面贴出来了，你看一下是不是

是你那种，你的有没有滞后现象

yh1036164041 · 发表于 2013-8-25 10:17:49

这个没去看，看其他人的帖子，好像是说只用p就可以调平衡，只是不稳，我不行啊~

yh1036164041 · 发表于 2013-8-25 10:40:03

LY新手上路发表于 2013-8-25 10:05
是你那种，你的有没有滞后现象

我把D去掉之后测试了一下，发现电机确实滞后了很多，偏了好几度才有反应！电机中间的死区你是怎么处理的？觉得死区很大，7,80啊

LY新手上路 · 发表于 2013-8-25 11:46:45

yh1036164041 发表于 2013-8-25 10:40
我把D去掉之后测试了一下，发现电机确实滞后了很多，偏了好几度才有反应！电机中间的死区你是怎么处理的 ...

算出的值在加上一个值

暧鱼_的猫 · 发表于 2013-8-26 01:48:47

学习，明天好好看

yh1036164041 · 发表于 2013-8-26 19:25:44

暧鱼_的猫发表于 2013-8-26 01:48
学习，明天好好看

嗯加油

flyxiaopei · 发表于 2013-8-28 14:03:12

换了电机以后立马站住了

yh1036164041 · 发表于 2013-8-29 15:37:32

flyxiaopei 发表于 2013-8-28 14:03
换了电机以后立马站住了

是可以平衡了吗？我前几天可以平稳一两分钟了~但是后面还是往一个方向倒

flyxiaopei · 发表于 2013-8-30 09:02:28

yh1036164041 发表于 2013-8-29 15:37
是可以平衡了吗？我前几天可以平稳一两分钟了~但是后面还是往一个方向倒 ...

嗯可以了

qwerwe · 发表于 2013-9-15 16:20:08

关注……

sclsdhlr · 发表于 2013-9-15 21:15:46

是不是电机反应时间的问题？电机本来就跟不上控制需求，pid调的再好也没用啊

HTC · 发表于 2013-9-16 15:26:48

yh1036164041 发表于 2013-8-25 09:10
就是我们论坛小米重力车的电机套餐，应该是可以的。。

这个哪里买啊，能不能告诉我，我也想买

kmani · 发表于 2013-9-23 23:27:47

本帖最后由 kmani 于 2013-9-23 23:31 编辑

楼主用的什么单片机呢？
反正51是不够用的，你描述的现象跟我以前用51做的平衡车是一样的。结论有二，其一：51计算能力不行，每秒钟只能控制不到40次；其二：没有电流反馈容易不稳，虽然说其它的反馈，比如转速也可以起到稳定作用，但是最本质的还是电流反馈。

记得那一年暑假，我第一次看到小车晃晃悠悠地立着的时候，高兴了几天，但是后来就高兴不起来了，因为一直晃，实在解决不了了。后来就总结了以上两点。

yh1036164041 · 发表于 2013-9-25 19:31:14

kmani 发表于 2013-9-23 23:27
楼主用的什么单片机呢？
反正51是不够用的，你描述的现象跟我以前用51做的平衡车是一样的。结论有二，其一 ...

我用的单片机是C51的F410，虽然跟传统的51有点区别，晶振是24.5M的。

wang999505 · 发表于 2013-10-26 17:35:55

本司正在开自平衡独轮车,现在自平衡程序方面遇到问题,但愿能指教一下,本人电话:13612315729,QQ号:65343386

unitepower · 发表于 2013-11-14 09:33:42

请教下，你得到数据直接是 16bit 是吧。电机反应慢如何控制？我也头晕，向你请教，谢谢！

平衡小车pid两边倒，兼mpu6050调零问题

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

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