2021-02-04

PID——智能车双车接力中的两轮直立车

课件：

PID 控制并不需要对系统进行精确的分析，因此我们采用实验的方法对系统进行控制器参数的设置
所以我们也不需要精确的计算，主要靠实验整定参数。
课件中PID的整定：

1. 先让KD，KI为0，设置KP，发现控制曲线不收敛，说明KP小了，增大KP。
   

2. 增大KP。发现持续振荡，需要消抖，引入KD。
   

3. 引入KD。系统能稳定了，但时间过长，且两个震荡周期后才稳定。要增大KD。
   

4. 增大KD。曲线更平滑了，平衡到达地更快了。但存在稳态偏差，引入KI。
   

5. 引入KI。稳态误差没了，但稳定时间增大了。
   

课件中还进行了PID控制分析、状态空间极点配置、线性二次最优控制，这些都是啥，对做车有没有用还需要再学习。

B站视频：《PID讲解电赛必备 小白入门》

1. KP。看出偏差很大。视频上说根据速度慢看出KP不够的，我觉得从偏差上更能体现。在一个视频上看，据说，KP足够的话，平均也可以到稳态，没有静态偏差的那种。不知道对不对。
   

2. KP提高。视频说的速度有所提升我很难看出来。我觉得速度两个指标：一个是曲线第一次到达设定值，另一个是肉眼可见基本没有大的震荡。就此来说，第二个指标确实更好了。倒也说的通。
   

3. 增大KP。明显出现震荡，确实要引入KD了。
   

4. 两次增大KD。还是有震荡，继续增大。
   

5. 震荡几乎没了。还剩个小尖。这个用管吗？
   

6. 没有尖尖了，但有静态误差，需要KI。

7. 那个尖尖又出来了，仿佛前面工作都白做了。后面还有一堆震荡。视频提出了积分限幅，很有意思。他给积分设置了一个上限应该。这里还不太理解这个积分上限的意义。其实I和D对曲线的影响也不是很明白。
   
8. 尖角和震荡没了！太神奇了，PID都引入反而更糟时，一定要试试引入积分限幅。
   
9. 尖角再次出现。视频说的积分作用太慢我觉得是不是那个尖角上有一个短暂的稳态，是KI让它下坡最后到最终的稳态的，这样的话，确实有道理。
   
10. 积分偏大？怎么看出来的，是不是KI会加大抖动？
    
11. 到这里结束了。还是有尖尖……
    
    以上两个案例学习，知道了几个参数，KP,KD,KI,积分限幅。
    一般都是按照PDI的顺序整定的。
    KP太小时曲线是发散的。增大，曲线会持续大幅度震荡，或者控制时间的两个参数，会有提升的空间。这时再提高KP，也不要太贪。然后再引入KD，逐渐增大，曲线会变平滑，稳定时间会缩短。如果有稳态误差，引入KI,直到消除稳态误差。如果出现了抖动，引入积分限幅。如果存在两个稳态，说明KI小，还得加大。尽量找到一个没有抖动也没有两个稳态的KI。

《智能车制作》

1. 电机转速闭环控制方法
   给出了图：