小车开发与自动化笔记

整体思路

控制算法–PID

关于车车的pid控制思路

采样→中断→串口→esp8266–wifi–>电脑→人工扒拉数据进MATLAB→响应识别→得到响应函数→simulink仿真→pid自动整定→下载参数到车

野火pid控制助手

[3. PID控制器参数整定 — 野火]电机应用开发实战指南—基于STM32 文档 (embedfire.com)

你甚至可以一键rtos

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关于阶跃响应

[阶跃响应_百度百科 (baidu.com)](https://baike.baidu.com/item/阶跃响应#:~:text=阶跃响应阶跃响应的定义. 阶跃响应g (t)定义为：系统在单位阶跃信号u,(t)的激励下产生的零状态响应。. 在电子工程和控制理论中，阶跃响应是在非常短的时间之内，一般系统的输出在输入量从0跳变为1时的体现。.)

在给定初始状态下系统的阶跃响应包括当其控制输入是Heaviside阶跃函数时其输出的时间演变。在电子工程和控制理论中，阶跃响应是在非常短的时间之内，一般系统的输出在输入量从0跳变为1时的体现。应用该函数以及冲激函数可以方便地描述动态电路的激励和响应。脉冲响应是阶跃响应的导数。

Matlab的pid调参与系统辨识

系统辨识：用到了system identification的工具箱

自动整定PID参数：用到了control system designer的工具箱以及simulink

matlab系统辨识+调PID，全网最完整步骤（v-rep仿真） - 知乎 (zhihu.com)

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采样周期选择

采样周期该怎么选择？采样周期越短控制的效果越接近于连续，对于大多数算法缩短采样周期可使控制回路性能改善，但采样周期缩短时，频繁的采样必然会占用较多的计算工作时间，同时也会增加计算的负担，而对有些变化缓慢的受控对象无需很高的采样频率即可满意地进行跟踪，过多的采样反而没有多少实际意义。

以一个轮子的转动为例，根据耐奎斯特采样定理可知：假设这个轮子以每秒45度来转动，那么每个轴返回原位需要8秒（采样周期），那如果我们在8、16、24秒时用相机拍照是不是拍到的照片都是静止不动的？这是因为在采样的周期内，车轮旋转的证书周期都会回到原位，不论旋转方向如何都会回到原位；如果现在减少拍照时间，每4秒钟拍一张照片则会在照片中发现轮子正在旋转，但是不能区分旋转方向。如果3秒钟拍一张照片那么无论是顺时针还是逆时针都可以从照片中观察到轮子的相位变化。这就是Nyquist-Shannon采样定理，我们希望同时看到轮子的旋转和相位变化，采样周期要小于整数周期的1/2，采样的频率应该大于原始频率的2倍。

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