D_SEngineer的博客

平衡小车项目最后一贴。至上次发帖有20多天的时间了，上一贴说的PCB，这一贴来了。不仅有PCB，还有3D图纸哦。自从上次发帖之后，大概用一周时间将地板画完调试好，画完PCB之后又花了一周多时间从零基础开始一点一点的画了一版3D图，中间熬了几个夜也算没有白熬。效果图一会放下面，自我感觉还行。项目结束了，送些福利给大家。该贴留言邮箱，全套开源资料都给你。别忘了一键三连哦。最后贴一句鸡汤：别让自己在该努力的年纪去享受，更不能让自己在该享受的年纪去努力。...

调参过程一：前言二：调参过程三：总结一：前言发现少了一节调参，今天补上，关于这个项目先说两句吧。参数调节最好自己做个实物出来，慢慢调节。根据前面的PID理论部分的知识，慢慢体会一下各个参数在实际项目中的作用，这样才能真正学会PID。关于平衡小车这个项目到这应该是最后一节教程了，后面会更新加入蓝牙的代码，有时间会画一版PCB，直接引出引脚，模块即插即用，比较方便。关于PCB教程就不出了，网上很多软件学习的视频，跟着画个板子就行了。这也不涉及到高频信号，所以比较简单。另外下一个项目准备继续围绕平衡小车

前言今天聊一聊代码，只有直立功能的代码。代码总体思路给定一个目标值，单片机通过IIC和mpu6050通信，得知数据后，根据角度环计算出一个PWM值给电机驱动器，从而控制单机转动。电机转动，编码器就会输出脉冲，单片机通过编码器模式检测脉冲值，并把该值代入速度环计算出一个角度值送给角度环，角度环在输出PWM给电机，以此循环。其实就是上节的框图，再贴一遍。程序程序部分为了减少篇幅，之前讲解的编码器模式及pwm等代码都不在讲解，原理都一样，只是引脚不同，我只把重点代码说一下。如果想看这部分代码的同学，后

前言截止目前，初代小车已经调试完毕，功能上只能直立，后期还会加上更多功能。马上十一了，终于有时间可以更新教程了。前面关于pid的内容也已经更新完毕，如果你是跟着我的教程走的话，那么现在的你最起码对PID已经有所了解了，那么后面我就主要讲解一下平衡小车的控制原理。结合理论和实践，测地学会PID。一、平衡小车为什么会倒？说到这，那就不得不复习一下高中的物理知识-----受力分析。先看看下面一张图，来个受力分析：受力分析说明：如图所示,单摆摆长为L,摆球质量为m,从平衡位置О运动到某点A(不是最高点

之前章节已经把PID从理论到时间基本上讲完了，剩下一个位置式PID就能收尾了。赶紧更完，就开始平衡小车下一步制作了。最近也是比较忙，更贴慢了很多。不过，这个零基础教程我还是要坚持写完的。位置式PID部分主要代码/********************位置式 PID 控制设计************************************/unsigned int LocPIDCalc(int NextPoint){ int iError,dError; iError = SetPo

PID实战也已经结束了，基本上也算上是一个小项目了完成了，既然完成了，这篇就来做个总结一下吧。PID调参首先说说调参吧，关于PID调参，我用一句话总结一下：跟着感觉走。为啥要这样说呢，因为对于初学者来说，只是写个程序，然后用试凑法进行匹配PID三个系数，以此来达到较好的控制效果。试凑法是什么，不就是跟着感觉走嘛，这种感觉就跟写英语试卷一样。不过话又说过来，这个感觉可不是随心所欲，为所欲为的，这也是有一定理论基础支撑的。一般调节方法我做个总结，如下：1.先调节P项，其他项系数都设为0这个P项怎么调

终于到实战阶段了，前面学习的理论部分着实令人乏味呀。今天来看看增量式PID怎么在STM32中实现控制电机恒速运行的。代码实现的功能按键设定目标转速stm32通过pwm控制电机维持目标转速运转并且具备显示功能，把重要参数显示在屏幕上部分重要源码讲解pwmpwm的生成之前章节已经讲解过了，在这里就不复述了，直接上代码。编码器输入不懂的可以仔细看看代码注释，注释也看不懂的，可以翻翻我之前的帖子，代码如下：按键按键很简单，我注释的也很详细，这个也不用多说了吧，直接代码：增

上一节说的PID公式属于位置式PID，位置式PID控制的输出与整个过去的状态有关，用到了误差的累加值，而增量式PID的输出只与当前拍和前两拍的误差有关。就温控系统来说，位置式PID输出的结果就是PWM占空比最终值，如果用增量式就是PWM占空比相比上次输出增加（减少）的值。比如用位置式控制，计算结果是100,那么占空比就是100%，如果用增量式控制，计算结果是20，那么占空比就是（上次输出值+20）%。增量式PID公式推导假设上一次输出是OUTk-1，这次输出的是OUTk，两个相减：△OUT=OUTk

上一节对PID三个参数进行了分析，知道了三个参数各自的优缺点，这节我们将三个参数整合到一起，通过他们之间优缺点互补，真正形成一个稳定的系统。模拟型PID公式这是模拟PID公式，对于这个公式，你要知道：Kp ：放大系数e(t)：误差（t代表第t时刻采样得到的误差）Ti ：积分系数，可以理解为一个常数Td：微分系数，可以理解为一个常数另外一点就是，我们使用单片机进行PID运算，是不能采用模拟量PID的，因为单片机本身就是一个数字系统，里面只有0和1，因此不能处理模拟信号，只能将模拟信号转换成数

上一节我们知道了什么是位式控制，这节就正式进入PID的学习。简单画了一个系统的控制流程图：系统说明：假设该系统是一个温控系统，用户可设定目标值Sv，单片机检测了用户输入的值之后，通过PID算法进行计算，得出一个值去输出PWM，PWM去控制加热丝的电源，加热丝就是被控对象。加热丝旁边有个温度传感器，可以实时监测加热丝的温度，并反馈给单片机一个当前的温度值Pv。之后单片机将Sv和Pv进行PID运算，根据计算结果再次改变PWM的值，就这样以此循环下去。第一个时间点采样值为X1，第二个时间点采样值为X2,

电机转速调节截止到上一章节已经完成了，从pwm的输出，到编码器的采集，代码的实现已全部完成。但是光有这些很明显不够呀，接下来就开始进入到PID的学习了。要想学会PID，不得不先学习一下简单的位式控制理论。什么是位式控制？位式控制又称通断式控制，是将测量值与设定值相比较之差值经放大处理后，对调节对象作开或关控制的调节。看定义不太好理解，下面我们就举个栗子。假设我们现在在开车，切记该车非彼车。我们想让车速维持在100，如果要是用位式控制理论的思想来开车，是这样开的：当我看到表盘车速表指针小于100时

回顾上一章节学习了PWM生成，刚好买的元器件也都到了。测试下代码，完美运行。这不又趁着周末，进行下一个环节—定时器编码器模式。目的是为下一步PID控制做准备。遇到的问题周末学习编码器模式也是一波三折呀，没人指点真的是寸步难行呀。气的直咬牙。说说啥情况：我用上节的PWM输出控制电机旋转，用编码器采集脉冲，想把这个脉冲显示在LCD上，就这个显示功能捣鼓了一天多，最后还是没成功，最后没办法了，只能串口打印出来。就在昨天晚上准备更新博客的时候想想不能就这么算了，又去调试了几下，奇迹出现了，LCD竟然可以

平衡小车制作过程3—电机篇【1】制作平衡小车肯定会用到电机，那么怎么控制呢？最简单的就是直接加电压，这样电机就能转动，但是至于转多少圈，转的快慢是不能控制的。这就不符合我们平衡小车的控制要求。这就需要用到PWM模式来控制电压的大小，从而控制转的快慢。至于转了多少圈，就要用到编码器了。今天先来看看怎么控制小车转的快慢吧，一步一步来。直流有刷电机的原理简单说下有刷电机的工作原理，其实很简单，稍微懂点物理的就能看懂吧。上面这张图应该都见过吧（因为你现在就在看着它呢，手动滑稽）。小时候四驱赛车的那种黄色小

平衡小车制作过程2---元器件购买元器件元器件1.单片机 ：stm32f103ZET6，第一版先用自己的开发板吧，后面做成了在集成2.电机：带编码器的减速电机，我买的带轮胎的电机3.稳压模块：LM2596稳压模块4.洞洞板若干，第一版决定用洞洞板搭建小车，后面在定做亚克力吧。5.杜邦线若干6.MPU6050传感器7.电机驱动器TB66128.电源—12V锂电池具体链接就不发了。基本上差不多了，等待到货。...

平衡小车制作过程1---大纲前言大致流程前言 发个连载，记录自己的成长，本次连载项目是制作一个平衡小车，几乎零基础吧。大致流程 平衡小车嘛，从我现在的认知，主要学习的知识应该是以下几点： 1.单片机 2.电机控制 3.PID算法 4.传感器（MPU6050） 主要是以上4点吧，细分的话就很多了。比如单片机，控制电机的话就要PWM输出了，输出之后还要检测呀，怎么检测呢，输入捕获呗。电机怎么控制，通过单片机向驱动器发送PWM，控制电压，电压大小决定速度，速度快慢通过编码器采集，采集完转