有电流环作为内环，速度环的表达式应该怎么才稳妥？

sy8501

贴图是现在用的，积分限幅暂时注释了。电流限制设置为15A。

目前P不为0，I和D暂时为0。
存在的问题：
P参数可以给的很大，比如30，这样目标速度给到500rpm之后，实际速度大概在495rpm左右。
但超低速，它是转不起来的。比如1rpm就没有反应了。

I参数不为0之后，如果 I 给的很小，静差消除的很慢。
如果I给的再大一丢丢，静差虽然消除的快了，但肯定会产生超调。
而且速度给0之后，还有余速，慢慢转了几圈才停。

n_cell

这种入门级的问题，chatGPT应该写的代码应该直接就可以用了。

sy8501

n_cell 发表于 2023-5-21 19:25
这种入门级的问题，chatGPT应该写的代码应该直接就可以用了。
(引用自2楼)

让ChatGPT写一段 电流环上叠加速度环的代码

// 定义电流环参数
float kp_current = 0.1;  // 电流环比例增益
float ki_current = 0.05; // 电流环积分增益

// 定义速度环参数
float kp_velocity = 0.2;  // 速度环比例增益
float ki_velocity = 0.1; // 速度环积分增益

// 初始化变量
float current_error = 0.0;
float current_integral = 0.0;
float velocity_error = 0.0;
float velocity_integral = 0.0;
float control_output = 0.0;

// 循环运行控制
while (true) {
    // 读取电流传感器值
    float current_sensor_value = readCurrentSensor();

    // 计算电流环误差
    current_error = desired_current - current_sensor_value;

    // 计算电流环积分项
    current_integral += current_error;

    // 计算电流环输出
    float current_output = kp_current * current_error + ki_current * current_integral;

    // 读取速度传感器值
    float velocity_sensor_value = readVelocitySensor();

    // 计算速度环误差
    velocity_error = desired_velocity - velocity_sensor_value;

    // 计算速度环积分项
    velocity_integral += velocity_error;

    // 计算速度环输出
    float velocity_output = kp_velocity * velocity_error + ki_velocity * velocity_integral;

    // 计算总的控制输出
    control_output = current_output + velocity_output;

    // 执行控制输出
    executeControlOutput(control_output);
}

sy8501

重新提问，电流环作为内环，速度环作为外环，写一段代码

# 定义电流环参数
kp_current = 0.1  # 电流环比例增益
ki_current = 0.05  # 电流环积分增益

# 定义速度环参数
kp_velocity = 0.2  # 速度环比例增益
ki_velocity = 0.1  # 速度环积分增益

# 初始化变量
current_error = 0.0
current_integral = 0.0
velocity_error = 0.0
velocity_integral = 0.0
control_output = 0.0

# 循环运行控制
while True:
    # 读取速度传感器值
    velocity_sensor_value = readVelocitySensor()

    # 计算速度环误差
    velocity_error = desired_velocity - velocity_sensor_value

    # 计算速度环积分项
    velocity_integral += velocity_error

    # 计算速度环输出
    velocity_output = kp_velocity * velocity_error + ki_velocity * velocity_integral

    # 读取电流传感器值
    current_sensor_value = readCurrentSensor()

    # 计算电流环误差
    current_error = velocity_output - current_sensor_value

    # 计算电流环积分项
    current_integral += current_error

    # 计算电流环输出
    current_output = kp_current * current_error + ki_current * current_integral

    # 执行控制输出
    executeControlOutput(current_output)

sy8501

你没做积分限幅吗？

# 定义电流环参数
kp_current = 0.1  # 电流环比例增益
ki_current = 0.05  # 电流环积分增益

# 定义速度环参数
kp_velocity = 0.2  # 速度环比例增益
ki_velocity = 0.1  # 速度环积分增益

# 定义积分限幅
current_integral_limit = 10.0
velocity_integral_limit = 20.0

# 初始化变量
current_error = 0.0
current_integral = 0.0
velocity_error = 0.0
velocity_integral = 0.0
control_output = 0.0

# 循环运行控制
while True:
    # 读取速度传感器值
    velocity_sensor_value = readVelocitySensor()

    # 计算速度环误差
    velocity_error = desired_velocity - velocity_sensor_value

    # 计算速度环积分项
    velocity_integral += velocity_error

    # 限制速度环积分项
    velocity_integral = max(min(velocity_integral, velocity_integral_limit), -velocity_integral_limit)

    # 计算速度环输出
    velocity_output = kp_velocity * velocity_error + ki_velocity * velocity_integral

    # 读取电流传感器值
    current_sensor_value = readCurrentSensor()

    # 计算电流环误差
    current_error = velocity_output - current_sensor_value

    # 计算电流环积分项
    current_integral += current_error

    # 限制电流环积分项
    current_integral = max(min(current_integral, current_integral_limit), -current_integral_limit)

    # 计算电流环输出
    current_output = kp_current * current_error + ki_current * current_integral

    # 执行控制输出
    executeControlOutput(current_output)

sy8501

n_cell 发表于 2023-5-21 19:25
这种入门级的问题，chatGPT应该写的代码应该直接就可以用了。
(引用自2楼)

chatGPT没有调试经验，只能抄别人的代码改改，没有什么亮点。

sy8501

其实我想表达的意思是，有电流内环的基础上，做一个位置式的速度环PID，虽然稳态后速度确实可以没有静差。

但是积分值稍微小一些，静差就会收敛过慢，值超微大一些，就会产生收敛时间也很慢的超调，很难找到一个鲁棒性很好的平衡点。

无电流内环的情况下，使用增量式PID，情况就好的多。从表达式的物理意义上看，是没有积分的存在，只有PD，鲁棒性超级好。

https://www.amobbs.com/thread-5778347-1-1.html 关于PD还是PI，之前这个帖子上我提过了。大众普遍叫它PI，我觉得物理意义上，认为它叫PD更合适。