低成本、低档自平衡小车历程（超声自平衡小车）

阿布都 · 发表于 2015-1-13 17:41:09

wujingyu 发表于 2015-1-13 15:22
如果速度环控制反了，简单的办法就是将速度的系数设置为负值，繁琐的办法是改程序中的速度测量的方向……

现在能反应了，前后左右都没问题了，新的问题又出来了，小车通电能平衡，然后手推他也能做出反应找到平衡点，但是来回晃，有时候月来回晃速度越快最总还是到下，是不是KP 和KD值还得调试？

wujingyu · 发表于 2015-1-14 06:57:41

本帖最后由 wujingyu 于 2015-1-14 06:59 编辑

阿布都发表于 2015-1-13 17:41
现在能反应了，前后左右都没问题了，新的问题又出来了，小车通电能平衡，然后手推他也能做出反应找到平衡 ...

你在QQ中提到：“现在就一个问题了，控制的时候向前走越走越快最终到下，向后也是，但是手推得时候可以找到平衡点”，这个问题是一个共性问题，此前我没有解释过，所以在此谈谈我的看法。
我觉得这个问题可能是由于下面这个参数与你的测速系统不匹配造成的
positions = constrain(positions, -300, 300); //抗积分饱和
这个值的调整依据是与下式中的 Ksi 与 positions 乘积有关，即 Ksi*positions 的大小有关
Output = Kp*(Angle - Angle0) + Kd*Gyro_y + Ksp*(speeds_filter - Speed_need) + Ksi*positions ;
你可以通过串口增加一条命令查看 Ksi*positions 的值，当这个值在PWM中的占比很大时，就会出现你说的现象，当这种情况出现时，PWM中的其他成分就失效了！！！

wujingyu · 发表于 2015-1-15 15:52:36

祝贺“阿布都”的平衡小车成功！
他提到一个关于手机蓝牙控制的问题，网络上有一款手机蓝牙软件很方便，在此也推荐给大家，这是从pz_cloud帖子里找到的（http://www.arduino.cn/thread-6246-1-1.html）。
下载一个app叫做“蓝牙串口”，安装在手机上，就可以很方便地调试蓝牙模块支持自定义按键功能。

阿布都 · 发表于 2015-1-15 19:44:17

wujingyu 发表于 2015-1-15 15:52
祝贺“阿布都”的平衡小车成功！
他提到一个关于手机蓝牙控制的问题，网络上有一款手机蓝牙软件很方便，在 ...

多谢楼主的无私帮助，问题都解决了。

wujingyu · 发表于 2015-1-20 08:02:20

有几个网友问“控制的时候左右有反应，前后无反应”，根据不同的测速码盘（我的是一圈20个孔，我用电平变化中断，就相当于一圈可计数40次），speed need这个设定值增大即可，我程序中是+/-15。

213菜鸟 · 发表于 2015-1-20 08:27:31

简直不能再好了，正准备试着做一个

wujingyu · 发表于 2015-1-23 19:28:13

第二阶段目标改成如标题所述的真正入门级的自平衡小车，不用陀螺仪和加速度传感器，用超声波测距实现平衡的小车，实现了超低成本的自平衡小车！！！

明天上班发详细资料！！！

阿布都 · 发表于 2015-1-23 20:54:17

wujingyu 发表于 2015-1-23 19:28
第二阶段目标改成如标题所述的真正入门级的自平衡小车，不用陀螺仪和加速度传感器，用超声波测距实现平衡的 ...

哇塞，真的吗？期待啊

wujingyu · 发表于 2015-1-24 09:14:24

本帖最后由 wujingyu 于 2020-1-22 12:35 编辑

关于超声自平衡小车：
本想做一个自平衡小车的最小版，也就是功能最简单、成本最低，而且也能透彻了解自平衡的控制原理，减少其他不确定因素的干扰。所以考虑用超声波测距来做自平衡控制试试看的想法，为那些初入门的新手探索一个简单易上手的小平台。

在等卖家发超声波测距模块时，上网搜了搜国内这方面的资料，几乎没有，但在21ic社区看到一篇“没有陀螺仪的自平衡小车-不用kalman”的帖子，介绍了一个老外2008年用超声波测距实现的自平衡小车（http://www.societyofrobots.com/m ... node/185#comment-39），进一步的受到鼓舞。
在“没有陀螺仪的自平衡小车-不用kalman”的跟帖中有各种各样的意见，反对的主要理由是用超声测距的平衡小车不能爬坡。关于这种意见，我的看法是：
1、采用什么方案合适，主要是看你的需求，如果能满足需求的方案，就是成功的方案；
2、如果单从不能爬坡就否定它，理由有点牵强，这就如同我用不能上台阶就否定轮式小车的道理一样；
3、如果从实用角度（而不是发烧友）来看，自平衡小车并不比其他轮式小车更有实用价值。

基于以上考虑，我还是坚持试试看，现附上一张我的超声自平衡小车照片。

阿布都 · 发表于 2015-1-24 15:07:36

wujingyu 发表于 2015-1-24 09:14
关于超声自平衡小车：
本想做一个自平衡小车的最小版，也就是功能最简单、成本最低，而且也能透彻了解自平 ...

太可爱了，调试出来了吗

wujingyu · 发表于 2015-1-24 18:10:07

阿布都发表于 2015-1-24 15:07
太可爱了，调试出来了吗

基本上调出来了，但因为没用测速码盘，所以还在想其他办法控制它不来回走

阿布都 · 发表于 2015-1-25 05:23:04

wujingyu 发表于 2015-1-24 18:10
基本上调出来了，但因为没用测速码盘，所以还在想其他办法控制它不来回走

恩恩，期待

wujingyu · 发表于 2015-1-25 16:33:38

本帖最后由 wujingyu 于 2015-1-26 09:10 编辑

我做的超声自平衡小车视频

下面这个是老外做的视频（国内看不了，我下载了放在这里供大家欣赏）

老外用的是舵机，我用的是TT马达（黄香蕉电机），另外感觉老外的超声波要比我用的这个要好（对于做自平衡小车来说）。

FredKhoo · 发表于 2015-1-26 14:44:34

wujingyu 发表于 2014-12-19 09:14
看了你的视频，小车不仅平衡控制得好，而且小车的身材和穿的衣服也很好看。
我用上位机控制的目的，不是 ...

你的想法就是PID自适应，不知道MATLAB可以实现吗？

阿布都 · 发表于 2015-1-27 00:03:18

只用一组超声波模块吗？真心佩服您

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低成本、低档自平衡小车历程（超声自平衡小车）

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