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标题: 再问各位与吉他手老师 [打印本页]

作者: Conffge 时间: 2012-4-14 17:40
标题: 再问各位与吉他手老师
根据老师之前的解释，参考官方方案，我们对滤波的过程有了比较深入的理解，TZ决定的是积分角度跟随加速度计的快慢，积分的效果，过冲和之后，主要收陀螺仪系数的影响。我们更换了硬件结构，解决了陀螺仪反冲的问题之后，滤波效果非常的好，波形平滑，跟随性也不错，TZ取2.5，希望提高跟随速度.

但是现在重新调节角度PD的时候，出现了问题。我们已经注意到加速度计与陀螺仪零点的问题，陀螺仪采用每次开机自动取平均值加入误差补偿，加速度计的零点则靠经验调节，使得小车直立时往两边倒移动的倾向基本一致。当P较小时，调节D可以消除抖动，但是感觉小车的调节是滞后的。加大P参数，则会出现抖动，调整D参数，抖动可以减轻，但是很难消除。在小的P参数下，消除抖动后，小车不能自己回复，在平衡点位置，感觉到有一个小的角度，用手强制将小车按住，往两边掰，似乎感受到前后各有两个点收到阻力特别大，但两点之间似乎控制力不强。这时，小车在调节回复时，会有一个角度偏转，偏过这个角度就反向走。学长说一定要减小这个角度，否则无法控制，没有说如何调节。

不知道大家有没这样类似的情况。我们简单分析，觉得是否与死区相关。以上情况未加死区，因此在小角度内电机控制不明显。之前有加死区的情况，现象为在中心点抖动，可以站立约1分钟，但是会突然往一边点头，之后冲走，无法调节回来，也就是没有出现在一定幅度内来回摆动的情况。以前滤波没做好，有严重滞后时，我们都能调出在一定范围内往返，幅度不断增大，直至加速回不到中点的情况，现在滤波好了，却调不出来，感觉比较沮丧。之前我们确定的死区，是光给电机加PWM占空比，直至开始转动时取值。效果如上。如果与死区有关，不知道大家能不能分享调节方法。

关于速度闭环，我感觉在以上情况下，无论是中心小角度偏移或者抖动，加速度闭环作用不大，只能加剧抖动。而且速度闭环100ms执行一次，控制力作用不大，应该在直立更稳定时才能加入。我们在直立状况较好，但有轻微抖动（已经通过D调节尽量消除）时加入速度闭环，会加剧之前的抖动，这个情况应该如何调节？

另外，可能以上现象和我们取样精度有关，目前我们是取样10位，但是8位有效，尝试过12位取样，10位有效，但是偏移特别严重，很难调节通过补偿调节。大家有什么好的建议么？

作者: Goolloo 时间: 2012-4-14 17:57
同样想问这个问题。。。

作者: zl6977 时间: 2012-4-14 18:49
大家都是这样的啊。帮顶。感觉这样加上速度很难调参数啊。车子走起来一顿一顿的。倒底是调角度控制PD，还是速度的

作者: 梅菲斯特圆舞曲 时间: 2012-4-14 19:26
和楼上同样问题，希望能有答案啊~

作者: 逍遥梦 时间: 2012-4-14 19:38
顶

作者: Conffge 时间: 2012-4-14 19:57
[attach]22851[/attach]

附视频。
有死区，无闭环，调整方向时有轻微抖动，加闭环抖动加剧，无法回复。
[attach]22852[/attach]

作者: 5768340 时间: 2012-4-14 22:19

Conffge 发表于 2012-4-14 19:57
附视频。
有死区，无闭环，调整方向时有轻微抖动，加闭环抖动加剧，无法回复。

请问下，如何让陀螺仪自动校正零点呢？？都快被这个问题纠结死了。

作者: Conffge 时间: 2012-4-14 22:31
我的做法是每次启动前先延时2s，然后每ms取一个值，2000个值平均值作为补偿，加入到之后每次取值后，效果一般，还是有点得

作者: zjjzh 时间: 2012-4-15 11:15
LZ的D项是角速度吗？输出波形是怎样的？

作者: 远方的笨蛋 时间: 2012-4-15 12:02
好贴，情况有相同的，加闭环后往一个方向点头运动，但是在另一个方向却没有点头，而是直接加速运动

作者: Conffge 时间: 2012-4-15 20:57

zjjzh 发表于 2012-4-15 11:15
LZ的D项是角速度吗？输出波形是怎样的？

是角速度，温漂是存在的，每次大约在2左右，我们用的是10位精度

作者: Conffge 时间: 2012-4-17 05:52
顶起，希望有人解答

作者: 314007313 时间: 2012-4-17 09:17
请问需要调整电机输出的图形么

作者: Conffge 时间: 2012-4-18 05:45

314007313 发表于 2012-4-17 09:17
请问需要调整电机输出的图形么

我们没有刻意去调，官方方案也说了10K左右，大概影响不会很大。

作者: 我の小车 时间: 2012-4-18 10:51
有类似问题，期待解答。。。

作者: 314007313 时间: 2012-4-18 11:05

Conffge 发表于 2012-4-18 05:45
我们没有刻意去调，官方方案也说了10K左右，大概影响不会很大。

请问你们是和官方一样的100MS处理20次输出么。

作者: lixin815866 时间: 2012-4-18 21:28
同样问题求老师帮忙解决
“在平衡点位置，感觉到有一个小的角度，用手强制将小车按住，往两边掰，似乎感受到前后各有两个点收到阻力特别大，但两点之间似乎控制力不强。”感觉就是齿轮咬合问题，但是我还没有解决

作者: lixin815866 时间: 2012-4-18 21:29
帮忙顶一下，老师快来啊！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

作者: 吉他手 时间: 2012-4-18 23:17

lixin815866 发表于 2012-4-18 21:28
同样问题求老师帮忙解决
“在平衡点位置，感觉到有一个小的角度，用手强制将小车按住，往两边掰，似乎感 ...

你所感觉到车模在中间位置存在一个“虚位”的情况有可能来自于：
（1）电机以及机械传递过程中本身就可以存在静态摩擦力。在驱动比较小的情况下它的加速度不明显。解决这个问题可以通过增加电机驱动“死区”来补偿；
（2）传感器放大电路以及AD转换过程中存在着非线性失真。使得车模在直立的时候存在一段死区。这点可以直接通过观察车模在中间位置的时候采集信号进行判断。如果如此，可以改变数据采集顺序和速度来解决；
其它的原因则请你自行分析与解决吧。

作者: Conffge 时间: 2012-4-18 23:28
这几天我们一直跟学长交流，他们有点知而不言，毕竟也是竞赛，但是我们也很迫切地想知道答案。

看官方调节的视频，车的直立几乎一动不动，学长的车也是，他们的车直立很硬，就是没有所谓的虚位，而且用手推动时，小车直立的角度丝毫不便，而我们的则有一种摆尾的感觉，很松软。学长说这样的直立效果，表明当小车试图控制减速时，会出现角度摆动，直立控制对其进行调节，造成抖动。速度闭环相当于给小车一个扰动，如果小车直立时无法承受扰动而抖动，闭环必然引起抖动加剧，您看这个怎么解决

作者: 吉他手 时间: 2012-4-18 23:34

Conffge 发表于 2012-4-14 19:57
附视频。
有死区，无闭环，调整方向时有轻微抖动，加闭环抖动加剧，无法回复。

看了视频。如果这个视频是没有加速度闭环下车模来回移动的现象。应该说其中的确存在着问题，对比实际情况（调试视频中的内容），如果车模在没有增加速度闭环的状况下，如果往某一个方向移动，就会持续加速下去，不会来回往复了。
为什么在直立的时候，车模来回震荡，说明其中另外存在不明的反馈。水有源，树有根。车模的运动是由电机引起的。电机的运动是由控制电压引起的。控制电压是由车模角度和角速度线性叠加引起的。所以我建议你进行如下的实验测试：
（1）先将车模的电机驱动引线断开，这样保证车模不在运动；
（2）将车模采集到的陀螺仪的数值和加速度计数值通过串口发送出来，在PC机上显示数值或者曲线；
（3）手扶住车模在前倾和后倾两个状态各保持静止。
按照理论上讲，陀螺仪的输出在上述两个状态相同，加速度计是不同的。
请你观察一下是否陀螺仪的输出在上述两个状态数值是否有变化？

如果有变化：可以解释为什么车模总是来回摆动。这是由于陀螺仪的零点随着车模倾倒变化。
解决办法：（1）加大AD采样的时间；（2）改变陀螺仪信号采集的顺序，将陀螺仪信号改到AD通道的最开始进行采集。

如果上面分析没有找到变化。那么也请你使用类似的方式逐步分析车模在不同状态下，陀螺仪、加速度采集数值，中间角度计算的中间变量等。分析找到究竟何种原因引起的车模电机控制电压来回摆动。

要相信，这其中并不会存在其他奇异的现象。更多的是利用自己对于车模控制的理解，还原问题本质，追根溯源，找到真正的原因。

作者: Conffge 时间: 2012-4-18 23:36
好的。我们先好好研究一下

作者: Conffge 时间: 2012-4-18 23:41
本帖最后由 Conffge 于 2012-4-18 23:47 编辑

吉他手发表于 2012-4-18 23:34
看了视频。如果这个视频是没有加速度闭环下车模来回移动的现象。应该说其中的确存在着问题，对比实际情况 ...

老师，我看了几遍您的回复，您觉得在没有闭环的情况下，自行回复是不正常的，因为没有类似的反馈存在。但是我觉得这正是因为我们的小车在直立时仍然会有小角度改变，这时相关传感器检测出来了，为了调整这个角度，使电机向角度增加方向加速，造成反向角度增大，因此又反向加速，如此往复，造成了小车在平衡位置摆动。不知道这个分析是否正确。

作者: 吉他手 时间: 2012-4-18 23:47

Conffge 发表于 2012-4-18 23:41
老师，我看了几遍您的回复，您觉得在没有闭环的情况下，自行回复是不正常的，因为没有类似的反馈存在。但 ...

正确的控制只能使得车模维持一个角度不变。
但是由于角度存在着一定的安装误差和漂移，车模在维持这个角度的时候必然是朝着某个方向（前或者后）加速运行下去，直到碰到障碍物停止。

来回反复应该是我所所示传感器在采集的时候存在着奇异的耦合。这一点，请你通过我所讲的过程试验一下，将你的实验结果公布在这个论坛上。请大家一起来分析。
有些时候需要认真的通过实验来确定问题，而不是通过想象来确定问题所在。

作者: Conffge 时间: 2012-4-18 23:48
嗯，明白，我今晚就做一下实验，明早把结果发上来，同时我也好好思考原因

作者: Conffge 时间: 2012-4-19 15:05

吉他手发表于 2012-4-18 23:34
看了视频。如果这个视频是没有加速度闭环下车模来回移动的现象。应该说其中的确存在着问题，对比实际情况 ...

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按照老师说的做了图。结合与学长交流的结果，我分析一下，由于零点具有不确定性，尤其在不同倾角时其零点漂移也可能具有方向性，出现小车来回走动的原因，可能就是因为尽管在比较平衡的位置，陀螺仪零点漂移之后，与加速度计滤波综合后仍然产生一个控制输出。

跟别人交流之后，学长认为这个现象很正常，而且应该能够通过速度控制去解决。因此还是虚位的问题比较严重，控制比较软。我们昨天做过一个尝试，将角度控制输出周期调整到1ms，似乎这个虚位得到略微的改善，因此我觉得可能与角度延迟有关，可能在滤波上进行调整，不知道是否正确，先通过实验的验证一下。

作者: 吉他手 时间: 2012-4-19 15:16

Conffge 发表于 2012-4-19 15:05
按照老师说的做了图。结合与学长交流的结果，我分析一下，由于零点具有不确定性，尤其在不同倾角 ...

很好，通过自己的实验来验证想法，发现问题。这应该是你们需要培养的习惯和方法。
的确产生你的车模在角度控制下能够不往一个方向加速跑掉，实际上这是很多人梦寐以求的结果。
最后维持车模稳定运行和静止还需要通过速度反馈来最终解决。

作者: zl6977 时间: 2012-4-19 17:36
精彩！所以结论是不用管虚位直接加控速么？

作者: lixin815866 时间: 2012-4-20 12:09

吉他手发表于 2012-4-18 23:17
你所感觉到车模在中间位置存在一个“虚位”的情况有可能来自于：
（1）电机以及机械传递过程中本身就可以 ...

老师现在我把P调大了，然后发现这个虚位明显变小了，但是随之而来的就是无论怎么调节D都无法让他静止下来，一直都存在抖，视频上不是说先调解P出现抖了再调节D，但是那样的话，中间虚伪很大。就是把P调节大了，应该会有一个D与它对应，然后保持小车静止吗？

作者: a959845298 时间: 2012-4-20 13:59
呼呼顶

作者: 吉他手 时间: 2012-4-21 08:36

lixin815866 发表于 2012-4-20 12:09
老师现在我把P调大了，然后发现这个虚位明显变小了，但是随之而来的就是无论怎么调节D都无法让他静止下来 ...

车模的中间的”虚位“来源于车模机械传动中的非线性。无法彻底消除，只能在一定程度上减少。
车模竞赛比赛的时候关键需要保证车模高速运行时的速度稳定性。

作者: 痞子 时间: 2012-4-21 11:18
mark

作者: 远方的笨蛋 时间: 2012-4-21 20:30
看完帖子，有一些收获

作者: 5768340 时间: 2012-4-23 15:58

Conffge 发表于 2012-4-14 22:31
我的做法是每次启动前先延时2s，然后每ms取一个值，2000个值平均值作为补偿，加入到之后每次取值后，效果一 ...

请教下，如何来调解零点呀????

作者: 林夕22 时间: 2012-5-8 19:51
很精彩啊

作者: 张景张景 时间: 2012-6-17 12:51

Conffge 发表于 2012-4-18 23:28
这几天我们一直跟学长交流，他们有点知而不言，毕竟也是竞赛，但是我们也很迫切地想知道答案。

看官方调 ...

同学你好，我们的车加了速度闭环后抖动非常厉害，是什么原因，，，，求解啊。。。。希望你能帮我们解答。。。。谢谢谢了

作者: lightface2010 时间: 2012-6-17 13:14
求吉他手

作者: xiexueshi 时间: 2012-7-3 09:58
楼主你好，我有和你一样的问题，P大了会抖，小了这个角度会更大...“在小的P参数下，消除抖动后，小车不能自己回复，在平衡点位置，感觉到有一个小的角度，用手强制将小车按住，往两边掰，似乎感受到前后各有两个点收到阻力特别大，但两点之间似乎控制力不强。”现在只能带着抖动跑，速度较慢，请问楼主这个问题怎么解决的，还有我的车在前后倾斜很快的时候明显融合之后的波形跟踪慢，改变Tg和Rgyro还是快了跟不上，请问楼主有这个问题吗，是怎么解决的，谢谢

作者: 怪盗基德 时间: 2012-7-3 12:03

lixin815866 发表于 2012-4-18 21:28
同样问题求老师帮忙解决
“在平衡点位置，感觉到有一个小的角度，用手强制将小车按住，往两边掰，似乎感 ...

同样的问题。。。。你们解决了么

作者: 白天不懂夜的美 时间: 2012-12-27 16:44
同上，求解啊

作者: 嘀_嘀 时间: 2013-1-12 20:25
求解

作者: 小炒 时间: 2013-3-25 11:42
楼主，我们的也出现了这个问题，车会出现小幅度的摆动，请问这个你是咋解决的

作者: zhangguanghui 时间: 2013-4-9 21:13

小炒发表于 2013-3-25 11:42
楼主，我们的也出现了这个问题，车会出现小幅度的摆动，请问这个你是咋解决的

哥们，你们的问题解决了吗？指导一下

作者: 红杏爱蓝颜 时间: 2013-4-30 10:42
感觉也会遇到同样的问题，留名，收获颇丰！

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