倒立擺源碼與硬件電路資料參加電賽的可以來看看

ID:333473 · 發(fā)表于 2018-5-19 09:51

里面有許多模塊電路軟件的資料很不錯

文件夾說明

AccelStepper、AccelStepperConstSpeedTest 為AccelStepper步進電機驅(qū)動庫
Encode_SwingUp、MiniEncoderTest 編碼器測試
KeyTest ADC鍵盤測試
MotorPID、MotoTest 直流減速電機方案測試
pendulum_program_PID Jiyue He(何吉越)的倒立擺方案
PID 我的倒立擺控制程序
PWMTest pwm頻率測試
TimerOneStepper TimerOne庫測試

PID_0_3 ~PID_1_2為測試版本，其中有的版本使用直流減速電機，有的版本使用步進電
機
PID_1_3：最終版本，使用串口作為調(diào)試手段
PID_1_4：最終版本，將串口調(diào)試改為鍵盤調(diào)試

硬件：
AVR atmega328，arduino nano
步進電機+TB6050
絕對型編碼器x2（檢測擺桿角度、步進）
12864液晶屏（最終沒用上）
ADC鍵盤
24V電源

///////////PID_1_3/////////
PID_1_3.ino :主程序，開機自動檢測0°并計算出180°，之后進入循環(huán)功能演示。平衡采用PID控制，第一個PID，以擺桿角度作為作為輸入，步進電機速度作為輸出。第二個PID，以步進速度作為輸入，平衡點作為輸出（180°±8°）
當擺桿在-110°~-180°或110°~180°范圍內(nèi)時，進行平衡控制，否則關閉步進輸出
編碼器讀數(shù)、PID控制放在Timer2中斷中，以保證控制周期精準，控制周期5ms
串口命令讀取、狀態(tài)發(fā)送放在主函數(shù)循環(huán)中
起擺思路1：步進電機往一個方向運動一點距離，停止，等待擺桿達到最高點，再反向運動，停止，等待擺桿達到反向最高點，如此反復，擺桿進入平衡范圍后進行平衡控制（起擺時間太長，不采用）
起擺思路2：步進電機突然給一個方向速度，再急剎車，擺桿由于慣性繼續(xù)圓周運動，當進入平衡范圍時，進行平衡控制（時間基本1s以內(nèi))
起擺思路3：步進電機突然給一個方向速度，再急剎車，等待擺桿達到最高點，步進電機再反向快速運動，以提高擺桿動能（桿子太重可用此方法)

Stepp.ino :步進電機驅(qū)動，使用了Timer1，setStepperSpeed(long myspeed)用于更新速度，StepperEvent()根據(jù)速度值驅(qū)動步進，如果有加減速效果會更好
Command.ino :接收命令，更新參數(shù)，P100代表參數(shù)P=100,etc

Encoder.ino :絕對型編碼器讀數(shù)

Filter.ino :FIR低通濾波、中值濾波

function1~6.ino ：分別實現(xiàn)基本要求1~3，提高要求1~3

///////////PID_1_4/////////
PID_1_4.ino : loop中命令值略有更改

Command.ino : 將讀取串口數(shù)據(jù)改為讀取ADC鍵盤值，ADC鍵盤優(yōu)點：僅一個AD口可實現(xiàn)10個按鍵，缺點：讀數(shù)略復雜，只能單點按鍵，適合atmega328管腳少的芯片

其他函數(shù)同PID_1_3

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