第九章-PID整定方法 STM32PID驱动编码器 STM32PID控制电机转速

STM32智能小车V1.5 2024-08-21 1125

描述

功能介绍放开头，使用便捷无需愁

这是全网最详细、性价比最高的STM32实战项目入门教程，通过合理的硬件设计和详细的视频笔记介绍，硬件使用STM32F103主控资料多方便学习，通过3万字笔记、12多个小时视频、20多章节代码手把手教会你如何开发和调试。让你更快掌握嵌入式系统开发。

V3.3.0-STM32智能小车

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V3:HAL库开发、功能：PID速度控制、PID循迹、PID跟随、遥控、避障、PID角度控制、视觉控制、电磁循迹、RTOS等功能。

第九章-PID整定方法

9.1-调整合适的采样周期和PID调参方法

正如之前所说，现在我们PID控制函数是在主函数中循环调用，这样的调用方式并不能保证实时性，不能保证周期得到调用

所以我们要把PID控制函数放到中断里面定时执行，那么如何放到中断里面执行，执行的周期是多少合适那？
电机转速

if(TimerCount %10 ==0)//每20ms一次
		{
			Motor_Set(PID_realize(&pidMotor1Speed,Motor1Speed),0);
		    TimerCount=0;
		}
	}

烧录测试一下，是否可以改变波形和调整参数
电机转速
借助上位机调节PID

调节P 把I=0、D=0先给正值或负值值测试P 正负、然后根据PID函数输入和输出估算P 大小，然后I=0 D=0去测试，调节一个较大值
调节I 把P等于前面的值然后测试I给较大正值和负值测试出I正负，然后I从小值调节，直到没有偏差存在
一般系统不使用D

然后当前系统特点 :I 对于系统更重要

下面我们调节I
电机转速
给一个较小的i 发现有一个大的超调，我们就减少p 、减小一半p

下面是减少一半p 的效果
电机转速
这个效果还可以

整理双电机速度控制

首先我们的需要是控制两个电机，那么这两个电机的特点不同，他们的P I D 参数不同，要控制不同的目标速度，那么他们的目标值、实际值、偏差等都会不同，所以我们的PID函数就要能够根据输入参数控制电机

我们增加tPid 类型函数的定义用于控制电机
电机转速

tPid pid1_speed;//电机1的转速控制
tPid pid2_speed;//电机2的转速控制

//初始化PID参数
void PID_init()
{
	pid1_speed.actual_val=0.0;//初始化电机1转速PID 结构体
	pid1_speed.target_val=0.0;
	pid1_speed.err=0.0;
	pid1_speed.err_last=0.0;
	pid1_speed.err_sum=0.0;
	pid1_speed.Kp=0.0;
	pid1_speed.Ki=0.0;
	pid1_speed.Kd=0.0;
	
	pid2_speed.actual_val=0.0;//初始化电机2转速PID 结构体
	pid2_speed.target_val=0.0;
	pid2_speed.err=0.0;
	pid2_speed.err_last=0.0;
	pid2_speed.err_sum=0.0;
	pid2_speed.Kp=0.0;
	pid2_speed.Ki=0.0;
	pid2_speed.Kd=0.0;
}

更改一下PID函数，这里我们使用结构体作为函数地址

访问因为是地址，访问结构体变量要用->

float PID_realize(tPid * pid,float actual_val)
{
	pid- >actual_val = actual_val;//传递真实值
	pid- >err = pid- >target_val - pid- >actual_val;//目标值减去实际值等于误差值
	pid- >err_sum += pid- >err;//误差累计求和
	//使用PID控制
	pid- >actual_val = pid- >Kp*pid- >err + pid- >Ki*pid- >err_sum + pid- >Kd*(pid- >err - pid- >err_last);
	//保存上次误差:最近一次 赋值给上次
	pid- >err_last = pid- >err;
	
	return pid- >actual_val;
}

更改主函数，对PID函数的使用
电机转速

然后可以分别调节电机1的参数和电机二的参数

把测试好的PID 参数分别写在PID_init里面

以上是入门篇

通过上面的学习与实操，大家对:PWM、电机驱动、PID闭环控制、串口通信等有了一定掌握，如果上面那个章节掌握不好，一定要多看两遍视频，多敲边代码，还有疑惑可以百度查找或者留言问题。

后面的内容就是偏应用比较简单了。

这样咱们第九章就结束了，PID就完成了，后面的章节利用PID做小车控制。

审核编辑黄宇

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