平衡小车制作

emmmm,学校工作室寒假答辩作品设计

老规矩，不废话

• 材料:

  • 2个编码电机
  • 纯手工打磨(雾)木板一块
  • stm32f1核心板一块
  • ESP8266-1s一块
  • GY521一块
  • 锂电池2个
  • 稳压模块一个
  • 驱动模块一个

• 算法需求:

  • PID控制
  • ESP8266通信
  • MPU6050读取

平衡小车的原理实际上很简单
无非就一个道理：你前倾我就往前加速，后倾就往后加速
电机控制使用PWM控制

平衡小车需要使用到3个控制环：分别是平衡环，速度环，转向换
接下来介绍PID算法
此处只介绍算法的简便形式，可以在此基础上做改进

首先3个控制环负责联合控制平衡车的左右两个轮子
3个控制换可得到3个值:
dc_balance,dc_speed,dc_turn

左右2个电机PWM占空比
dc_left=dc_balance+dc_speed+dc_turn
dc_right=dc_balance+dc_speed-dc_turn

• 平衡环:

  1 2 3 4

  error = angle_this-angle_balance error_integral+=error gyro = getGyro(tilt) dc_balance=kp*error+ki*error_integral+kd*gyro

• 速度环环:

  1 2 3

  error = (speed_left+speed_right)-speed_point error_integral+=error dc_speed=kp*error+ki*error_integral

• 转向环:

  1 2 3

  turn = turn_point gyro = getGyro(turn) dc_bturn=kp*turn+kd*gyro