ROS底盘电机速度环控制

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我是靠谱客的博主犹豫蓝天，最近开发中收集的这篇文章主要介绍ROS底盘电机速度环控制，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

1，速度控制要用绝对式pi

/*******************************************************************************
* Function Name  : PID_Regulator
* Description    : Compute the PI(D) output for a PI(D) regulation.
* Input          : Pointer to the PID settings (*PID_Flux)
                   Speed in s16 format
* Output         : s16
* Return         : None
*******************************************************************************/
s16 PID_Regulator(s16 hReference, s16 hPresentFeedback, PID_Struct_t *PID_Struct)
{
  s32 wError, wProportional_Term,wIntegral_Term, houtput_32;
  s64 dwAux; 

  // error computation
  wError= (s32)(hReference - hPresentFeedback);
 
  // Proportional term computation
  wProportional_Term = PID_Struct->hKp_Gain * wError;

  // Integral term computation
	wIntegral_Term = PID_Struct->hKi_Gain * wError;
	dwAux = PID_Struct->wIntegral + (s64)(wIntegral_Term);
	//Integral limit
	if (dwAux > PID_Struct->wUpper_Limit_Integral)
	{
		PID_Struct->wIntegral = PID_Struct->wUpper_Limit_Integral;
	}
	else if (dwAux < PID_Struct->wLower_Limit_Integral)
	{ 
		PID_Struct->wIntegral = PID_Struct->wLower_Limit_Integral;
	}
	else
	{
		PID_Struct->wIntegral = (s32)(dwAux);
	}
	
  //PI_OUT	
  houtput_32 = wProportional_Term/PID_Struct->hKp_Divisor+ PID_Struct->wIntegral/PID_Struct->hKi_Divisor;
	
  //PI_OUT_LIMIT
	if (houtput_32 >= PID_Struct->hUpper_Limit_Output)
	{
		return(PID_Struct->hUpper_Limit_Output);		  			 	
	}
	else if (houtput_32 < PID_Struct->hLower_Limit_Output)
	{
		return(PID_Struct->hLower_Limit_Output);
	}
	else 
	{
		return((s16)(houtput_32)); 		
	}
}

2，角速度闭环用角速度

发现纯P控制不行还是需要绝对式pi

参考四轴飞行器的角速度控制

而笔者在整定串级PID时的经验则是：先整定内环PID，再整定外环P。

内环P：从小到大，拉动四轴越来越困难，越来越感觉到四轴在抵抗你的拉动；到比较大的数值时，四轴自己会高频震动，肉眼可见，此时拉扯它，它会快速的振荡几下，过几秒钟后稳定；继续增大，不用加人为干扰，自己发散翻机。

特别注意：只有内环P的时候，四轴会缓慢的往一个方向下掉，这属于正常现象。这就是系统角速度静差。

内环I：前述PID原理可以看出，积分只是用来消除静差，因此积分项系数个人觉得没必要弄的很大，因为这样做会降低系统稳定性。从小到大，四轴会定在一个位置不动，不再往下掉；继续增加I的值，四轴会不稳定，拉扯一下会自己发散。

特别注意：增加I的值，四轴的定角度能力很强，拉动他比较困难，似乎像是在钉钉子一样，但是一旦有强干扰，它就会发散。这是由于积分项太大，拉动一下积分速度快，给的补偿非常大，因此很难拉动，给人一种很稳定的错觉。

内环D：这里的微分项D为标准的PID原理下的微分项，即本次误差-上次误差。在角速度环中的微分就是角加速度，原本四轴的震动就比较强烈，引起陀螺的值变化较大，此时做微分就更容易引入噪声。因此一般在这里可以适当做一些滑动滤波或者IIR滤波。从小到大，飞机的性能没有多大改变，只是回中的时候更加平稳；继续增加D的值，可以肉眼看到四轴在平衡位置高频震动(或者听到电机发出滋滋的声音)。前述已经说明D项属于辅助性项，因此如果机架的震动较大，D项可以忽略不加。