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角度单环PID/串级PID的原理图

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 角度单环PID的原理图串级PID的原理图 1
2021-3-7 06:42:20　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × Elva_chen 该类别下有 5 个回答。邀请回答 cmh25 该类别下有 5 个回答。邀请回答风动影随该类别下有 5 个回答。邀请回答 uwuefsdf 该类别下有 5 个回答。邀请回答 60user48 该类别下有 5 个回答。邀请回答 billbian 该类别下有 5 个回答。邀请回答 60user106 该类别下有 4 个回答。邀请回答 h1654155602.2407 该类别下有 4 个回答。邀请回答 qa110 该类别下有 4 个回答。邀请回答 sdgsgsgs 该类别下有 4 个回答。邀请回答梅子74 该类别下有 4 个回答。邀请回答蟹蟹蟹蟹该类别下有 4 个回答。邀请回答 tozhyan 该类别下有 4 个回答。邀请回答 zkzk196599 该类别下有 4 个回答。邀请回答 hvyweyrrwwrr 该类别下有 4 个回答。邀请回答 Oo一笑该类别下有 4 个回答。邀请回答 dechun28448 该类别下有 4 个回答。邀请回答 huhuiyun 该类别下有 4 个回答。邀请回答 freedom0zh 该类别下有 4 个回答。邀请回答 yuxiangxyz 该类别下有 3 个回答。邀请回答举报范亚娟相关推荐 • 什么是串级PID？ 2570 • 请问minifly的飞控PID程序里面是单级PID还是串级PID？ 2374 • 串级PID比单级PID区别在哪里？ 473 • PID控制的原理是什么？如何去实现串级PID的源码呢 1320 • 如何用PID的串级控制来控制电机？ 1070 • 如何去实现一种基于云台的串级pid控制系统设计 1171 • 串级PID为什么需要过零处理？如何进行过零处理？ 1993 • PID一些问题 3423 • simulink仿真串级PID整定 4685 • 请问四轴的串级pid调试调内环候时外环pid参数如何设置？ 3367 2个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 单级PID： PID算法属于一种线性控制器，这种控制器被广泛应用于四轴上。要控制四轴，显而易见的是控制它的角度，那么最简单，同时也是最容易想到的一种控制策略就是角度单环PID控制器。相应的伪代码如下：以ROLL方向角度控制为例：测得ROLL轴向偏差：偏差=目标期望角度-传感器实测角度 ERROR_ANGLE.X = EXP_ANGLE.X - Q_ANGLE.Roll; 比例项的计算：比例项输出 = 比例系数P * 偏差 Proportion = PID_Motor.P * ERROR_ANGLE.X; 微分项计算：由于陀螺仪测得的是ROLL轴向旋转角速率，角速率积分就是角度，那么角度微分即角速率，所以微分量刚好是陀螺仪测得的值。微分输出=微分系数D角速率 DifferentialCoefficient = PID_Motor.D DMP_DATA.GYROx; 整合结果总输出为： ROLL方向总控制量=比例项输出+微分量输出 YAW轴输出：微分输出=微分系数D角速率 YAW方向控制量 = PID_YAW.D DMP_DATA.GYROz; ROLL和PITCH轴按照以上公式计算PID输出，但YAW轴比较特殊，因为偏航角法线方向刚好和地球重力平行，这个方向的角度无法由加速度计直接测得，需要增加一个电子罗盘来替代加速度计。如果不使用罗盘的话，我们可以单纯的通过角速度积分来测得偏航角，缺点是由于积分环节中存在积分漂移，偏航角随着时间的推移会偏差越来越大，就会出现航向角漂移的问题。我们不使用罗盘就没有比例项，只仅使用微分环节来控制。

2021-3-8 16:32:52 评论举报郭燕

答案对人有帮助，有参考价值 0 串级PID：上述角度单环PID控制算法仅仅考虑了飞行器的角度信息，如果想增加飞行器的稳定性（增加阻尼）并提高它的控制品质，我们可以进一步的控制它的角速度，于是角度/角速度-串级PID控制算法应运而生。在这里，相信大多数朋友已经初步了解了角度单环PID的原理，但是依旧无法理解串级PID究竟有什么不同。其实很简单：它就是两个PID控制算法，只不过把他们串起来了（更精确的说是套起来）。那这么做有什么用？答案是，它增强了系统的抗干扰性（也就是增强稳定性），因为有两个控制器控制飞行器，它会比单个控制器控制更多的变量，使得飞行器的适应能力更强。为了更为清晰的讲解串级PID，这里依旧画出串级PID的原理框图，如图所示：相应的伪代码如下：单极PID适合线性系统，当输出量和被控制量呈线性关系时单极PID能获得较好的效果，但是四轴不是线性系统，现代学者认为，四轴通常可以简化为一个二阶阻尼系统。为什么四轴不是线性系统呢？首先，输出的电压和电机转速不是呈正比的，其次，螺旋桨转速和升力是平方倍关系，故单极PID在四轴上很难取得很好效果，能飞，但是不好飞。串级PID就是两个PID串在一起，分为内环和外环PID。在此，我们使用内环PID控制，外环PI控制。单极PID输入的是期望角度，反馈的是角度数据，串级PID中外环输入反馈的也是角度数据，内环输入反馈的便是角速度数据。通俗来讲，内环就是你希望将四轴以多少度每秒的速度运动，然后他给你纠正过来，外环就是根据角度偏差告诉内环你该以多少度一秒运动。这样，即使外环数据剧烈变化，四轴的效果也不会显得很僵硬。在内环中，PID三个数据作用分别是：P（将四轴从偏差角速度纠正回期望角速度）D（抑制系统运动）I（消除角速度控制静差）外环PI中，两个数据的作用是：P（将四轴从偏差角度纠正回期望角度）I（消除角度控制静差）整定方法： 1，将内外环PID都归0，适当增加内环的P，调整P至四轴从正面朝上自然转动到正面朝下时能感受到阻力，且没有抖动，有抖动就应减小P，当P减小到无抖动或者轻微抖动时即可。 2，让内环的D慢慢增加，到你用手能明显感受到转动四轴产生排斥外力的阻力即可，D能抑制P产生的振荡，但是D过大也会导致高频振荡，调整D至系统无振荡且能抑制外界的力即可。 3，给内环一点点I，注意的是I的积分要在油门开启后才开始，油门关闭就清0，且必须有积分限幅。I推荐取越小越好，我取的是0.01，I取大了会导致系统振荡。 4，将内环P减半，将外环P调至内环的50-70倍，根据系统产生的高频振荡降低内环的D，直至高频振荡消除即可。 5，给外环一点点I，同3. 6，根据实际情况对参数进行优化调整，调整过程中要注意区分各个参数的作用，时刻记住，P是回复力，大了会低频振荡，D是抑制力，大了会高频振荡，I是静差消除力，越小越好，大了会产生振荡。

2021-3-8 16:34:05 评论举报廖漳彩