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调参准备

其实觉得自己无线部分还没讲清楚，可是为了完成不烂尾，还是让我先往后讲吧~这次讲的是调节PID前的一些准备。

首先大方向要正确，这样才能更快的调节好参数，

首先电池电量要足，防止因电量问题调半天。

然后就是要确认编码器，MPU6050读的值对不对，更新数据的时间，数据不对，怎么也不行。

然后看定时器配置进入中断时间有没有问题，是不是自己想要的调节时间，这也很重要，

当初我曾用库函数配置定时器1，没配置对，在中断内设置某一脚取反，示波器看好像没问题，可是放程序进去却怎么也和实际是对不上的。所以当一直调不平衡，也要看看控制的频率对不对。控制频率太低，自然不行（例如只有平衡环，你手抓小车向一边猛倾，如果肉眼可见过一段时间才有反应，那当然不对）

然后就是PID中各环节正负判断

屏蔽速度，转向，平衡环只有P时，略调大，如果手压时加速倒下那是方向反了

而平衡环的d如果拿小车旋转车轮是反向转也是方向错了。

而速度环根据encoder=(Encoder_left+Encoder_right);可知，若一轮用手向一边转，另一轮应该向同方向转，这是我们要的“正反馈”，而P和I是同符号的。若不好分辨转向，可以考虑粘个纸条或是其他。

然后是转向环，因为开了超声波，只用了Z轴角速度，可以屏蔽其他，然后手把车抓在空中，然后向一边旋转，看看车轮转向，或者更直接，车轮着地，旋转，看看是加速旋转了，还是旋转的比较困难，由此确认方向。

当调完参数后遥控可能不稳定，这是还要看看自己积分限幅是不是给的太大了，太大可能也不行。

确定了极性，调起PID就更方便了。

调PID

调这个小车的PID花费了不少时间，看了不少资料。有个口诀

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参数整定找最佳， 从小到大顺序查。
先是比例后积分， 最后再把微分加。
曲线振荡很频繁， 比例度盘要放大。
曲线漂浮绕大弯， 比例度盘往小扳。
曲线偏离回复慢， 积分时间往下降。
曲线波动周期长， 积分时间再加长。
曲线振荡频率快， 先把微分降下来。
动差大来波动慢， 微分时间应加长。
理想曲线两个波， 前高后低四比一。
一看二调多分析， 调节质量不会低。

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还有很多其他资料，可是讲的内容大致都是这个口诀的。

我看了不少网上的帖，论坛的帖子，对于调车大概这样比较简单

平衡P往上加到震荡，然后开始加D，至抖动然后再减小一点。（这是手把车向下压应该也大概能平衡）

然后系数乘约0.6，0.7，减弱平衡环

这时加入速度环，P和I有个大致关系，I在P的两百分之一左右，具体还要看自己的车

然后看什么时候推着能较快回复，什么时候抖动，这时就差不多是最大了。

然后是速度环，稍微加点，多前后走，看什么时候大概是直线，也就可以了。这样参数就大概好了

然后再测试下抗干扰，逐渐优化参数。

我觉得767472021的帖子写的不错，而且视频很详细，可以看看

http://forum.eepw.com.cn/thread/275162/1#6

下面是我调节的视频

首先是只有平衡环，记得调好要乘0.6噢~

然后是加入速度环，以能较快恢复且抖动不强为目标，具体需要多次下地，多次测试，转向也是如此

视频地址：http://player.youku.com/player.php/sid/XMTM3Mzg3OTMyNA==/v.swf

发个我现在遥控的开机画面给大家看看

体感遥控

根据之前的移植DMP，已经可以获取姿态角Roll，Pitch，Yaw了。

然后我仿照着手机游戏那般，设置Pitch角为前后油门，Roll角为控制左右。做出了一个遥控，同时在OLED上显示

相关信息，可是暂时算法写得不太好，还没做到某个角度就是某个值，倾斜越大油门越大，于是暂时采用变速控制，

之后再进行改进。为了防止一开机就控制小车乱走，还加了个双击解锁开遥控功能，同时防止了上位机和遥控同时控制引发干扰。解锁后通过单击选择油门档位。共有5档变速。

具体程序如下

小车端程序改为（其中1500为静止，这是配合匿名2.X版本上位机改的）

	
	Throt_a=Throt-1500;//以1500为静止
	
	//遥控前进后退部分

	#if UltrasonicWave_ON==1
	
	//实现变速
	if((Throt_a>99) ||(Throt_a<-99))//Throt=1500时
	Throt_Speed=1;
	if((Throt_a>199)||(Throt_a<-199))
	Throt_Speed=2;
	if((Throt_a>299)||(Throt_a<-299))
	Throt_Speed=3;
	if((Throt_a>399)||(Throt_a<-399))
	Throt_Speed=4;
	if((Throt_a>499)||(Throt_a<-499))
	Throt_Speed=5;	
	switch(Throt_Speed)
	{
		case 1:Movement=45;break;
		case 2:Movement=60;break;
		case 3:Movement=80;break;
		case 4:Movement=100;break;
		case 5:Movement=120;break;
		default: Movement=0;//120
	}
	if(Throt_a<0)
		Movement=-Movement;//大于1500为后退
	

		 
	


	

遥控端有如下程序（开启后单击不同次数是1~5档，6是走8字，然后7回到1档）效果如上视频：http://forum.eepw.com.cn/thread/276651/2#14

 Key_stat=Double_Key_Scan(80);//80*5=0.4s的双击检测间隔时间
		if(Key_stat==2)//双击
		{
			if(Turn_ON==0)
			{
				Turn_ON=1;
				Throt_Speed=1;
			}

			else
			{
				Turn_ON=0;
				Throt_Speed=0;
				Key_count=0;
			}
			Double_Hoop=0;
		
		}
		if(Key_stat==1)//单击
		{
			if(Turn_ON==1)
			{
				Throt_Speed++;
				Key_count++;
				
				if(Key_count==5)
				{
					Double_Hoop=1;
					Throt_Speed=0;
				}
				if(Key_count==6)
				{
					Double_Hoop=0;
					Throt_Speed=1;
					Key_count=0;
				}
						
			}
				
		}

超声波避障

我选用的是4脚的，少了一个OUT脚，功能差不多

接线方式：VCC、trig（控制端）、  echo（接收端）、 GND

基本工作原理：

(1)采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号;

(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；

(3)有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;

由图可知

一个控制口发一个10US以上的高电平,就可以在接收口等待高电平输出.一有输出就可以开定时器计时

,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,得到脉宽，此时就为此次测距时间

可算出距离.如此不断的周期测,即可以得到模块与平面的距离

对时间的捕获我用的是原子的定时器捕获的例程，配置好捕获模式，然后这是中断的处理

void TIM2_IRQHandler(void)
{ 
	if((TIM2CH4_CAPTURE_STA&0X80)==0)//还未成功捕获	
	{	  
		if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
		{    
			if(TIM2CH4_CAPTURE_STA&0X40)//已经捕获到高电平了
			{
				if((TIM2CH4_CAPTURE_STA&0X3F)==0X3F)//高电平太长了
				{
					TIM2CH4_CAPTURE_STA|=0X80;//标记成功捕获了一次
					TIM2CH4_CAPTURE_VAL=0XFFFF;
				}
				else
					TIM2CH4_CAPTURE_STA++;
			}	 
		}
		if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_CC4) != RESET)//捕获1发生捕获事件
		{	
			if(TIM2CH4_CAPTURE_STA&0X40)		//捕获到一个下降沿 		
			{	  			
				TIM2CH4_CAPTURE_STA|=0X80;		//标记成功捕获到一次上升沿
				TIM2CH4_CAPTURE_VAL=TIM_GetCapture4(TIM2);
				TIM_OC4PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising); //CC1P=0 设置为上升沿捕获
			}
			else  								//还未开始,第一次捕获上升沿
			{
				TIM2CH4_CAPTURE_STA=0;			//清空
				TIM2CH4_CAPTURE_VAL=0;
				TIM_SetCounter(TIM2,0);
				TIM2CH4_CAPTURE_STA|=0X40;		//标记捕获到了上升沿
				TIM_OC4PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Falling);		//CC1P=1 设置为下降沿捕获
			}		    
		}			     	    					   
	}
    TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_CC4|TIM_IT_Update); //清除中断标志位
}

然后以下是我对获得的距离的处理

因为我是变速控制，所以使用了变量aaaaa记录加的movement值，然后我相比其他人加了进出那个距离时对速度进行衰减，具体看我下面的程序，都注释好了

		if(Distance<300) { if(xx==0)//首次进入30厘米内 { encoder_Integral*=0.2;//进入时减速到原20% xx=1; yy=1; } Movement-=150; //当距离小于40cm时将后退 if(Throt_a>0)
				Movement=-aaaaaa;						
		}
		else
		{
			xx=0;//清除距离标志
			if(yy==1)
			{
				encoder_Integral*=0.3;//出去时减速到原30%，防止后退的太猛
				yy=0;
			}
		}

绕8字

一开始做绕八字的时候我发现并没有像其他人做的那么简单，先前左，然后前右，一个8字就做出来了

我琢磨了一阵，发现了问题。

其实问题很简单，我猜应该是我做实验的顺序和别人不同，我是在做了避障后才做的走8字，一个个功能叠起来的。

然后为什么避障影响走8字呢，是因为一边的电机上的编码器输出被超声波占用做定时器捕获，导致没使用到一边的编码器，只是简单的左边等于右边，平时走直线没什么问题，可是当走曲线，转弯比较明显时问题就出现了。

因为转弯时两轮出现了速度不一，可程序里又是两轮一样，导致速度环其起了作用，具体表现是可能会出现有点像小车跳舞的效果（华尔兹？），一轮子转得挺快，另一个向前转一下，然后又向后一下，整部车绕着一个轮子转圈。可是左转和右转又有不同效果，

这是因为测的是其中一个轮子，那么左转右转可能分别是另一轮测得值比实际要大和比实际要小。

那么程序就不是简单的一轮加转向PID，另一轮减同样的值了。

简单点的处理就是通过数次测试，分别为两个半圆分别给不同的油门和转向值（我的程序里是转向值一样，油门两个不同）

注意我的程序里也有个积分值*0.3对其衰减，是因为那一边积分加得挺大，对转另一半圆就影响大了，所以减小了一下。同时我是为了和上位机对应，Rc_Get.AUX1 ==100是开启走8字功能

然后fun1>7000的7000是7秒，静止时Rc_Get.PITCH和Rc_Get.ROLL为1500，其他分别对应不同的参数。

觉得我做的有点复杂，希望有人能交流指正。

if(Rc_Get.AUX1 ==100)
		{
			if(fun1>7000)
			{
				fun1=0;
				fun1_count++;
				if(fun1_count==2)//7000-3000的等待时间
					fun1=3000;
				if(fun1_count==3)
					fun1=3000;
				if(fun1_count==4)
					fun1=7000;
			}
			fun1++;
			if(fun1_count==0)
			{
				Rc_Get.PITCH=1500;
				Rc_Get.ROLL=1500;
							
			}
			else if(fun1_count==1)
			{
				Rc_Get.PITCH=1510;
				Rc_Get.ROLL=2000;
	
			}
			else if(fun1_count==2)
			{
				Rc_Get.PITCH=1520;
				Rc_Get.ROLL=1500;
			}
			else if(fun1_count==3)
			{

				Rc_Get.PITCH=1530;
				Rc_Get.ROLL=1000;
			}
			else if(fun1_count==4)
			{
				Rc_Get.PITCH=1500;
				Rc_Get.ROLL=1500;
				encoder_Integral*=0.3;
				fun1_count=0;
			}
			
		}
		else
		{
			fun1=0;fun1_count=0;
		}

当做到CCD时，我发现了个问题，就是CCD和无线引脚有冲突，可是我想做的是一部车集所有功能于一体，如果走8字，那就是在遥控按一按就是那个功能，而不是换一个功能重下一次程序。

用CCD就只能放弃无线了，我大概按照767472021的教程配置了一下，发现是没问题的。可是要添加这个功能就要重新画PCB板，有点麻烦，以后完善时再改。

如果想做CCD，就按照他的教程来吧

http://forum.eepw.com.cn/thread/275162/3#26

暂时的结束

调这部小车花费了不少时间可也学到了不少东西。有空时玩一玩，不知不觉比赛结束的时间就到了

可是对我来说这只是暂时的结束，因为其中还有很多细节可以优化，而且有些功能还没添加

之后可以考虑加上CCD，然后再来个几部车一起跳舞之类的，

还有就是再对之前写的不详细的地方完善一下。

这次项目学到的东西不少，把stm32的一些基本的外设都学习了一遍，因为是自己从头开始，所以其中遇到一次次的失败，可又一次次解决，成就感十足。了解了不少M3的内部工作原理，对PID有了一个了解。

以后还有类似的活动，我还会再参加的！