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stm32f4單片機編碼器讀數以及PID初步測試程序，大家相互學習！

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樓主
ID:357526 發表于 2018-11-24 20:53 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
  1. #include "sys.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "led.h"
  4. #include "lcd.h"
  5. #include "pid.h"
  6. #include "exti.h"
  7. #include "key.h"
  8. #include "timer.h"
  9. #include "motor.h"
  10. #include "pid.h"
  11. #include "usart.h"
  12. struct PID pid;
  13. extern u32 LL,RR,S_L,S_R,TT,speed_lcd,set_speed;
  14. extern int  pwm_i,pwm_j,wk_up;;
  15. float KP=0.5;//控制比例
  16. float KI=0.1;//積分系數  
  17. float KD=0.0;//微分系數  

  19. void key_scanf(void)  //按鍵PWM調節
  20. {   
  21. if(KEY0==0)      //KEY_0 ->KI
  22. {
  23.   delay_ms(10); //消抖
  24.   if(KEY0==0)   
  25.   {  
  26.    if(wk_up!=3) KD+=0.01;
  27.    if(wk_up==3) KD-=0.01;
  28.    
  29.    if(KD<=0)  KD=0.00;
  30.   }  
  31. }

  33. if(KEY1==0)         //KEY_1 ->KD
  34. {
  35.   delay_ms(10); //消抖
  36.   if(KEY1==0)   
  37.   {
  38.    if(wk_up!=2) KI+=0.01;
  39.    if(wk_up==2) KI-=0.01;
  40.       if(KI<=0)  KI=0.00;   
  41.   }
  42. }

  44.   
  45. if(KEY2==0)         //KEY_2 ->KP
  46. {
  47.   delay_ms(10); //消抖
  48.   if(KEY2==0)   
  49.   {
  50.    if(wk_up!=1) KP+=0.01;
  51.    if(wk_up==1) KP-=0.01;
  52.    
  53.    if(KP<=0)  KP=0.00;
  54.   }
  55. }


  58. if(WK_UP==1)         //KEY_2 ->KP
  59. {
  60.   delay_ms(10); //消抖
  61.   if(WK_UP==1)   
  62.   {
  63.        wk_up+=1;
  64.      if(wk_up==4)  wk_up=0;
  65.   }
  66. }
  67. }

  69. void PID_Init(void)
  70. {
  71. pid.limit=0.0;//限幅
  72.   
  73. pid.e_current=0.0;//當前偏差
  74. pid.e_his=0.0;//歷史偏差總和
  75. pid.e_last=0.0;//上次偏差
  76. pid.e_llast=0.0;//上上次偏差

  78. pid.target_out=0.0;//目標輸出
  79. pid.real_out=0.0;
  80. }

  82. //算法數據實現
  83. float PID_Data(float set_speed)
  84. {
  85. float out_speed;
  86. pid.real_out=(float)LL;
  87. pid.target_out=set_speed;//設定的速度值給target_out處理

  89. pid.e_current=pid.target_out-pid.real_out;//計算當前誤差  real_out需要外部調入
  90. //pid.e_his+=pid.e_current;//重復調用記錄開機以來的歷史誤差

  92. out_speed=KP*(pid.e_current-pid.e_last)+KI*pid.e_current+KD*(pid.e_current-2*pid.e_last+pid.e_llast);//計算公式
  93. pid.real_out=pid.real_out+out_speed;//疊加再輸出

  95. pid.e_llast=pid.e_last;//為下次數據處理準備；
  96. pid.e_last=pid.e_current;//為下次數據處理準備；

  98. return out_speed;//輸出目標調節PWM值
  99. }
復制代碼
  1. #include "sys.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "led.h"
  4. #include "lcd.h"
  5. #include "pid.h"
  6. #include "exti.h"
  7. #include "key.h"
  8. #include "timer.h"
  9. #include "motor.h"
  10. #include "pid.h"
  11. #include "usart.h"

  13. u32 LL=0,RR=0,S_L=0,S_R=0,TT=0,speed_lcd,mo_dir=0,set_speed_ms_lcd=0;
  14. u32 temp2=0,temp3=0,temp1=0,temp=0;
  15. float R_T=0.0,speed=0.0,SPEED=0.0,set_speed_ms=0.0;
  16. extern float speed,temp5,temp7,Duty,KP,KI,KD;
  17. extern int adc5,adc7,set_speed,temp_P,temp_I,temp_D,temp_PP,temp_II,temp_DD,pwm_i,pwm_j,wk_up;
  18. extern struct PID pid;

  20. void motor_set(void)
  21. {
  22.                   
  23.         TIM_SetCompare1(TIM4,1000);        //修改比較值，修改占空比   PB6
  24.         TIM_SetCompare3(TIM4,1000);        //修改比較值，修改占空比   PA1    電機正  L  and   R    前進

  26.         TIM_SetCompare2(TIM4,pwm_i);        //修改比較值，修改占空比   PB7
  27.         TIM_SetCompare4(TIM4,pwm_i);        //修改比較值，修改占空比   PA5    電機負  L  and   R   后退                                                               
  28.         
  29. /*                                                         
  30.         TIM_SetCompare3(TIM3,PID_Data(i));        //修改比較值，修改占空比   PA1    電機正  L  and   R    前進
  31.         TIM_SetCompare2(TIM3,PID_Data(1000-i));        //修改比較值，修改占空比   PA5    電機負  L  and   R   后退        
  32. */        
  33. }

  35. void motor_reset(void)
  36. {
  37.                         
  38.                         TIM_SetCompare1(TIM4,1);
  39.                         TIM_SetCompare3(TIM4,1);
  40.         
  41.                         TIM_SetCompare2(TIM4,1);
  42.                         TIM_SetCompare4(TIM4,1);   //停車不動                                 
  43. }

  45. void lcd_show(void)
  46. {
  47.                 POINT_COLOR=BLACK;
  48.                
  49.           LCD_ShowString(0,0,100,24,24,"pwm_i   ->:");
  50.                 LCD_ShowxNum(150,0,pwm_i,3,24,0);   LCD_ShowxNum(200,0,pwm_j,3,24,0);//顯示i，j        
  51.         
  52.     LCD_ShowString(0,24,100,24,24,"LL  value:");
  53.                 LCD_ShowxNum(150,24,LL,7,24,0);
  54.           LCD_ShowString(0,48,100,24,24,"RR  value:");
  55.                 LCD_ShowxNum(150,48,RR,7,24,0);                              //顯示左右編碼器的值
  56.         
  57.           LCD_ShowString(0,72,200,24,24,"Speed_L  :");//顯示出計算過的速度
  58.           LCD_ShowString(126,72,100,24,24," .  ");
  59.           temp=speed_lcd/100;
  60.     temp1=speed_lcd%1000;        
  61.            LCD_ShowxNum(126,72,temp,1,24,0);
  62.           LCD_ShowxNum(150,72,temp1,2,24,0);
  63.           LCD_ShowString(174,72,100,24,24,"(m/s)");
  64.         
  65.           LCD_ShowString(0,96,200,24,24,"Speed_R  :");
  66.                 LCD_ShowxNum(150,96,S_R,7,24,0);
  67.         
  68.           LCD_ShowString(0,120,100,24,24,"TT value :");
  69.                 LCD_ShowxNum(150,120,TT,7,24,0);

  71.     LCD_ShowString(0,255,200,24,24,"set_LL   :");
  72.                 LCD_ShowxNum(150,255,set_speed,7,24,0);
  73.           LCD_ShowString(0,279,200,24,24,"set_speed:");//顯示出計算過的速度
  74.           LCD_ShowString(126,279,100,24,24," .  ");
  75.           temp2=set_speed_ms_lcd/100;
  76.     temp3=set_speed_ms_lcd%1000;        
  77.            LCD_ShowxNum(126,279,temp2,1,24,0);
  78.           LCD_ShowxNum(150,279,temp3,2,24,0);
  79.                 LCD_ShowString(174,279,100,24,24,"(m/s)");
  80.                
  81.                 LCD_ShowString(0,144,260,24,24,"WK_UP    :");
  82.           LCD_ShowxNum(198,144,wk_up,1,24,0);
  83.                                 
  84.                 LCD_ShowString(0,168,260,24,24,"KEY_2   P:");
  85.                 LCD_ShowString(174,168,100,24,24," .   ");
  86.                 temp_P=(int)100*KP;
  87.                 temp_PP=temp_P/100;
  88.                 temp_P=temp_P%100;
  89.     LCD_ShowxNum(174,168,temp_PP,1,24,0);
  90.           LCD_ShowxNum(198,168,temp_P,2,24,0);

  92.                 LCD_ShowString(0,192,260,24,24,"KEY_1   I:");
  93.           LCD_ShowString(174,192,100,24,24," .   ");
  94.                 temp_I=(int)100*KI;
  95.                 temp_II=temp_I/100;
  96.                 temp_I=temp_I%100;
  97.     LCD_ShowxNum(174,192,temp_II,1,24,0);
  98.           LCD_ShowxNum(198,192,temp_I,2,24,0);                 
  99.                
  100.                 LCD_ShowString(0,216,260,24,24,"KEY_0   D:");
  101.           LCD_ShowString(174,216,100,24,24," .   ");
  102.     temp_D=(int)100*KD;
  103.                 temp_DD=temp_D/100;
  104.                 temp_D=temp_D%100;
  105.     LCD_ShowxNum(174,216,temp_DD,1,24,0);
  106.           LCD_ShowxNum(198,216,temp_D,2,24,0);
  107. //                v777=(int)(temp7*1000);
  108. //          v7=(v777/1000);
  109. //    v77=v7%1000;               
  110. //           LCD_ShowxNum(174,216,v7,1,24,0);
  111. //          LCD_ShowxNum(198,216,v77,2,24,0);
  112.                
  113. }
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沙發
ID:414834 發表于 2018-11-25 01:20 | 只看該作者
樓主設置電機停車的時候為1的占空比，不會損害電機嘛？還有我也在做PID，但是總是一開始就最大值了，有沒有什么辦法調節，我查找不到問題在哪
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板凳
ID:357526 發表于 2018-11-26 17:19 | 只看該作者
風吟軒 發表于 2018-11-25 01:20
樓主設置電機停車的時候為1的占空比，不會損害電機嘛？還有我也在做PID，但是總是一開始就最大值了，有沒有 ...

哈哈哈，1000占空比是向上計數的，輸出為 0 哈。
PID的話去B站找一下XX老師的視頻，我記得是十來講的，講得非常不錯，注意理解公式就好了。
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地板
ID:433764 發表于 2018-11-26 21:35 | 只看該作者
風吟軒 發表于 2018-11-25 01:20
樓主設置電機停車的時候為1的占空比，不會損害電機嘛？還有我也在做PID，但是總是一開始就最大值了，有沒有 ...

首先判斷引起輸出最大值的原因，是否比例系數設置過大了。
如果不是，判斷是否迭代時間設置過短，導致迭代速度太快，系統響應跟不上輸出的變化速度，導致積分項增加過快，這種情況可以適當調低迭代速度，或者考慮使用飽和積分。
具體情況要具體分析哈
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5#
ID:414834 發表于 2018-11-30 19:51 | 只看該作者
萬物互聯 發表于 2018-11-26 21:35
首先判斷引起輸出最大值的原因，是否比例系數設置過大了。
如果不是，判斷是否迭代時間設置過短，導致迭 ...

大佬，我現在PID調出來了，但是有點問題，應該說問題挺大的，跳躍的頻率挺大的，而且跳躍的范圍也不確定，有什么辦法可以讓四個電機的速度都相等呢？我現在7200的最大占空比，但是輸出的時候占空比的波動范圍差不多50左右，還能減少么？
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