平衡小车制作：串级PID调参及平衡成果展示
本文详细介绍了平衡小车的PID调参过程，包括机械中值确定、直立环（内环）的Kp和Kd参数调整、速度环（外环）的Kp和Ki参数设定，以及转向环的Kp调整。通过调整这些参数，实现了小车的稳定平衡和有效响应。
调参步骤
- 确立机械中值：
- 把小车放在底面上，从前向后以及从后向前绕电机轴旋转平衡小车，两次向另一边倒下的角度的中值，即为机械中值。
- 直立环（内环）：
- Kp极性：确保小车往哪边倒，车轮就往哪边开，以保证小车有直立的趋势。
- Kp大小：增加Kp直到出现大幅低频振荡。
- Kd极性：确保拿起小车绕电机轴旋转时，车轮同向转动，有跟随。
- Kd大小：增加Kd直到出现高频振荡。
- 速度环（外环）：
- Kp&Ki极性：确保手动转动其中一个车轮时，两个车轮会同向加速，直至电机最大速度。
- Kp&Ki大小：增加Kp&Ki，直至小车保持平衡的同时，速度接近于0，且回位效果好。
- 转向环：
- Kp极性：确保拿起小车并绕Z轴旋转时，两车轮旋转的趋势与小车旋转趋势相反。
- Kp大小：加大Kp，直至走直线效果较好，且无剧烈抖动。
最终参数
- 直立环：Kp=200, Kd=0.5
- 速度环：Kp=0.30, Ki=0.0015
- 转向环：Kp=-0.6
通过以上步骤和参数调整，平衡小车能够实现稳定的平衡和有效的响应。希望本文能为平衡小车的PID调参提供详细的指导和帮助。