关于stm32平衡车pid调参的问题

Question

最近在调平衡小车的pid代码，现在调到最后有一个问题，就是刚开始的时候非常稳定，抗干扰也非常好，但是随着时间推移逐渐开始有抖动，接着就稳定不了了，请问这个问题是哪一个参数没有调好，我采取的方案是串级pid的方案,即直立环+速度环
用ovfa查看角度信息是这样:角度是逐渐发散的

Answer 1

以下回复参考：皆我百晓生、券券喵儿等免费微信小程序作答:

关于STM32平衡车的PID调参问题，你描述的现象（即开始时稳定，但随时间推移出现抖动并最终失去稳定性）可能与多个PID参数有关。在串级PID方案（直立环+速度环）中，每个环的PID参数都需要精细调整。以下是一些可能的原因和解决方法：

1. 直立环的PID参数调整：

   • 比例增益（Kp）：如果设置得过大，系统可能会变得敏感，导致抖动。如果设置得过小，系统响应会变慢。开始时稳定但后来出现抖动可能是因为Kp的值随着时间变化而产生了影响。
   • 积分增益（Ki）：积分项主要用于消除静态误差。如果Ki设置得过大，可能会导致系统响应过激；如果设置得过小，消除静态误差的速度会变慢。检查Ki的值是否合适。
   • 微分增益（Kd）：微分项有助于预测未来的变化并提前做出调整。如果Kd设置得过大，可能导致系统对噪声敏感；如果设置得过小，则预测效果减弱。检查Kd是否适应系统的当前状态。

2. 速度环的PID参数调整：

   • 与直立环类似，速度环也有比例、积分和微分项需要调整。每个环节的参数调整都会影响系统的稳定性和响应速度。

3. 动态特性与参数调整：

   • 系统的动态特性可能随时间变化，特别是在平衡车的操作中，由于机械磨损、温度变化和外部干扰等因素，可能需要重新调整PID参数。

4. 噪声干扰：

   • 抖动的现象可能与噪声干扰有关。检查传感器输入是否受到外部干扰，并考虑增加滤波机制来减少噪声的影响。

5. 算法实现：

   • 检查PID算法的实现是否正确。有时算法实现中的小问题可能导致意想不到的行为。

6. 其他因素：

   • 检查硬件连接是否稳定，如电机驱动、传感器连接等。
   • 检查电池电量是否稳定，低电量可能导致系统表现不稳定。

解决方法：

• 逐一调整PID参数，观察系统的响应。可以使用经验公式或基于优化的方法来调整参数。
• 增加滤波机制以减少噪声干扰。
• 考虑使用自适应PID算法，该算法可以根据系统的实时状态自动调整PID参数。

总的来说，平衡车的PID调参是一个复杂的过程，需要多次试验和调整。建议根据系统的实时反馈和表现来调整参数，以达到最佳效果。