“Microduino 自平衡小车/zh”的版本间的差异
（Created page with "{| style="width: 800px;" |- | ==概述== *项目名称：Microduino自平衡车 *目的：是两轮小车自动保持平衡 *难度：中高 *耗时：4小时 *制作者：Mic..."） |
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|橡皮筋||若干||固定Microduino,L298N | |橡皮筋||若干||固定Microduino,L298N | ||
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==文档== | ==文档== | ||
| − | L298N说明： | + | L298N说明：[[File:l298n.pdf]] |
| − | 测试程序： | + | 测试程序：[https://github.com/Microduino/Microduino_Tutorials/tree/master/Microduino%20Car MicroduinoCar] |
| − | + | Kalman滤波函数库：[https://github.com/TKJElectronics/KalmanFilter KalmanFilter] | |
==调试== | ==调试== | ||
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**Microduino-FT232R | **Microduino-FT232R | ||
**Microduino-10dof | **Microduino-10dof | ||
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堆叠在一起，在这里要注意10dof的x轴的方向，因为这个例子是以x轴作为基准获取角度来控制小车平衡的，如果方向不正确，自平衡车会无法平衡的。 | 堆叠在一起，在这里要注意10dof的x轴的方向，因为这个例子是以x轴作为基准获取角度来控制小车平衡的，如果方向不正确，自平衡车会无法平衡的。 | ||
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其实PID就是这个烧锅炉的例子，在代码中就有这个故事的影子： | 其实PID就是这个烧锅炉的例子，在代码中就有这个故事的影子： | ||
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**规定的26度就是setpoint | **规定的26度就是setpoint | ||
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下载Kalman滤波函数到你的IDE的libraries中，重启你的IDE,下载测试代码到Microduino中。 | 下载Kalman滤波函数到你的IDE的libraries中，重启你的IDE,下载测试代码到Microduino中。 | ||
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*步骤六：观察电机旋转方向，用手倾斜小车，看看电机旋转方向是不是与倾斜方向相同，有可能是相反的，所以你需要调整电机的正负极，或者修改Motors()函数里的电机转动方向。 | *步骤六：观察电机旋转方向，用手倾斜小车，看看电机旋转方向是不是与倾斜方向相同，有可能是相反的，所以你需要调整电机的正负极，或者修改Motors()函数里的电机转动方向。 | ||
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2014年10月29日 (三) 06:36的最新版本
概述
材料清单
文档L298N说明：文件:L298n.pdf 测试程序：MicroduinoCar Kalman滤波函数库：KalmanFilter 调试
组装好后看起来像这样： 文件:SelfBalanceCar1.jpg 600px 文件:SelfBalanceCar2.jpg 600px
L298N电机驱动板的引脚功能图如下： 按着图中的指示把线连后看起来像这样： 文件:SelfBalanceCar3.jpg 600px
首先先把L298N固定在横梁上，用两个橡皮筋，看起来像这样 文件:SelfBalanceCar4.jpg 600px 在本例中，我们采用9V干电池来给L298N和Microduino供电，因为此电池使用和购买很方便： 文件:SelfBalanceCar5.jpg 600px
堆叠在一起，在这里要注意10dof的x轴的方向，因为这个例子是以x轴作为基准获取角度来控制小车平衡的，如果方向不正确，自平衡车会无法平衡的。 用来确定x轴的方向你可以在代码里获取角度的位置进行串口输出，在串口中观察x轴的角度变化，确定方向后，平移到小车的横梁上，并用橡皮筋固定好。 固定好后看起来像这样： 文件:SelfBalanceCar6.jpg 600px 文件:SelfBalanceCar7.jpg 600px 文件:SelfBalanceCar8.jpg 600px 好了，以上是硬件部分，下面是软件部分了。
平衡车之所以可以自己掌握平衡，首先使用了10dof里的加速度和陀螺仪测出的数据通过kalman滤波算法算出一个实时的角度。 平衡的角度是180度，如果测出的角度偏离的180通过PID进行调整输出相应的PWM值给电机，从而保持小车平衡。 PID原理有点像锅炉房里烧锅炉，首先定下来锅炉的恒定温度，比如26摄氏度，锅炉房里的墙上有一个温度计，实时测得锅炉的当时温度。 锅炉房里通常有个老大爷时不时（每十分钟看一次）的看着墙上的温度计，如果温度高了就给锅炉降温，低了就给锅炉升温。 如果让一个没有经验的年轻小伙子来管理锅炉的温度，可以想象温度表的值会上下浮动的，有经验的老大爷会把这个浮动降到最低。 其实PID就是这个烧锅炉的例子，在代码中就有这个故事的影子：
在测试程序中看找找这些影子，体会一下PID控制吧。
Pid()//PID算法 Dof()//通过Kalman滤波计算当前角度 Motors()//控制电机转速 stop()//当角度达到180度时，电机停止
下载Kalman滤波函数到你的IDE的libraries中，重启你的IDE,下载测试代码到Microduino中。
网上广泛流传的PID参数调整的口诀： 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 曲线漂浮绕大湾，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4比1 一看二调多分析，调节质量不会低。 结果平衡车已经有了自己掌握平衡的趋势了，看的出来它很努力的保持平衡，像孩子学走路一样。 注意问题
视频http://v.youku.com/v_show/id_XNzA2NzgxMjM2.html http://v.youku.com/v_show/id_XNzA2Nzg3Nzgw.html http://v.youku.com/v_show/id_XNzA2Nzk0MDI0.html http://v.youku.com/v_show/id_XNzA2Nzk4ODQ4.html
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