我在做一级旋转式倒立摆pid控制,如何建模,请问很多人脚下踩的左右两轮的电动车,上面有一个扶手,多用于室内巡逻,这个东西为什么不倒,不倒的原理,谁能帮我解释下,那种警用的2轮车什么原理...
我在做一级旋转式倒立摆pid控制,如何建模
你要说原因的话详细说来就要从系统的理论出发了,PID两三秒就下去了, 说明你整个闭环系统是发散的,倒立摆其实是个非线性模型,在小范围内可以认为他是一个线性模型,用PID是可以控制稳定的,对连续信号来说,P调大绝对是可以收敛的(极点问题),但是也要具体看你的控制频率够不够高,你先调大P 不要I和D,当勉强可以稳定时,你再调I,之后是D,PID对于非线性系统控制室建立在较高的控制频率的,用线性逼近非线性,如果控制频率不够高 就比较难控制了
请问很多人脚下踩的左右两轮的电动车,上面有一个扶手,多用于室内巡逻,这个东西为什么不倒,不倒的原理
这个是平衡车
平衡车涉及到知识有单片机,自动控制原理,模数电等。
下面我先讲原理,大约初中物理水平吧。楼上有大侠提到倒立摆了,是的,平衡车和倒立摆模型一样。如果倒立摆模型不清楚可以想象人。八戒踩到西瓜皮的时候会摔倒,因为脚突然加速,而头因为惯性移动速度还没有跟上,这样人就前爬或后仰了。呃,说完了人为什么会摔倒,再说为什么平衡车不会摔倒。当车子向前倾斜时,给车轮一个向前的加速度,车子就又直立状态了。车子后仰时,给车子一个向后的加速度,车子就直立了。这是平衡车不倒的基本原理。
接下来是详细原理。至于怎么决定加速度给多大,就需要计算了。这个算法一般用PID算法。算法的输入是车子的倾斜的角度和角速度。输出可以理解为电机转速。至于PID算法的原理,有兴趣的可以去看自动控制原理。角度和角速度是用陀螺仪和加速度测量出来。单片机控制传感器测量角度角速度,利用PID算法计算出电机转速,通过电机驱动来驱动电机旋转。
当然了,这样只能保证车子不倒。真正做起来还要加上码盘来控制速度,控制位置,还需要电流电压保护等等。
谁能帮我解释下,那种警用的2轮车什么原理
自平衡车自动平衡运作原理主要是建立在一种被称为IPS:InvertedPendulumSystem倒立摆系统的基本原理上,也就是车辆本身的自动平衡能力。以内置的精密固态陀螺仪(Solid-StateGyroscopes)来判断车身所处的姿势状态,透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后,驱动马达来做到平衡的效果。正确打开电源且能保持足够运作的电力,车上的人就不用担心有倾倒跌落的可能,这与一般需要靠驾驶人自己进行平衡的滑板车等交通工具大有不同。 倒立摆系统是控制系统的一个重要的分支和典型的应用。实际上它可以理解成在计算机的控制下,通过对系统各种状态参数的实时分析,使系统在水平方向或垂直方向上的位移和角度(角速度)的偏移量控制在允许的范围以内,从而使系统保持平衡。 IPS自平衡独轮车在平衡点附近的稳定控制与其它倒立摆系统的特点基本相似。
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