关于STM32倒立摆自动起摆遇到的问题 -

标题: 关于STM32倒立摆自动起摆遇到的问题 [打印本页]

作者: 疯子本人 时间: 2019-4-8 20:24
标题: 关于STM32倒立摆自动起摆遇到的问题
最近在玩倒立摆项目，硬件是在平衡小车之家上直接买回来的，用的主控板是stm32f103，做到那个自动起摆的时候，就出现问题了，用的是店家给的程序，起摆的时候特别不稳定，就是他能够摆上来，但是不到一秒钟就摆下去了，然后整个电机都停止运转，起先觉得是那个倒立平衡（就是串口服务函数）那里面判断300ms的时间太长，所以把他改小了，但是也没用，后来觉得是摆上去的时候惯性太大了，触碰到倾角保护了（    if(Turn_Off(Voltage)==0)             //===低压和倾角过大保护），就是这个函数，然后把他注释掉，摆上去的时候，整个电机确实继续运行，但是那个摆还是坚持不到一秒钟，然后整个硬件一直在做无敌风火轮的那种，随便转，还是达不到要求，现在楼楼很头疼，不知道是哪里出现了问题，自己功底还是太差了，请求大佬指点下。（对哦，还有呢，就是我在程序的每一步都加了printf函数看看哪一步出现了问题，就是在自动起摆的步骤都运行成功了，然后就到了倒立平衡的函数，也就是串口服务函数，发现进入之后，很快就跳出来了）

/////////////////////////自动起摆

   if(Flag_qb==0)                      //第1步，采样
   {
   printf("hehe");
   if(Target_Position<13120&&Flag_Back==0) Target_Position+=2, Ratio=0.01;
   if(Encoder>12000)Flag_Back=1;
   if(Flag_Back==1)
   {
   Ratio=0.1;  //使用较小的PID参数
   Target_Position=Position_Max;//回到之前读取的角位移传感器数据最大的地方
   if(Count_Next++>600)  //3s之后进入下一步
   {
      Flag_qb++;
      TIM2->CNT=10000;
      Flag_Back=0;
   }
   }
   Encoder=Read_Encoder(4); //===更新编码器位置信息
   Moto_qb=Position_PID(Encoder,Target_Position); //位置闭环控制
   if(Moto_qb>1200)Moto_qb=1200; //控制位置闭环控制过程的速度
   if(Moto_qb<-1200)Moto_qb=-1200;
   Set_Pwm(Moto_qb);  //赋值给PWM寄存器
   if(Encoder>10260&&Encoder<11300&&D_Angle_Balance==0&&Flag_Back==0)//采样相关的初始值
   {
   if(Angle_Balance>Angle_Max) Angle_Max=Angle_Balance,Position_Max=Encoder;
   }
   Data_Show2=Position_Max;//赋值到全局变量显示
   Data_Show=Angle_Max;
   }
   if(Flag_qb==1)  //第2步，摆杆自由摆动，振幅越来越大
   {
   printf("xixi");
      Ratio=2; //正常的PID参数
   Count_qb+=Count_Big_Angle; //自变量
   Count_Big_Angle-=0.0000027;    //振幅越大，摆动周期略微减小
   Count_FZ+=0.025; //振幅越来越大
   Target_Position=0.6*Count_FZ*sin(Count_qb)+10000;  //运动公式
         Encoder=Read_Encoder(4);                   //===更新编码器位置信息
   Moto_qb=Position_PID(Encoder,Target_Position);  //位置闭环控制
   if(Moto_qb>7200)Moto_qb=7200;//控制位置闭环控制过程的速度
   if(Moto_qb<-7200)Moto_qb=-7200;//控制位置闭环控制过程的速度
   if(Angle_Balance>(Angle_Max+710)&&Angle_Balance<2100&&D_Angle_Balance<=-1) //振幅大于阈值时，进入下一步
   {
   Flag_qb++;
   Count_qb=0;
   TIM2->CNT=10000;       //复位一下计数寄存器
   Count_FZ=0;
   }
   Set_Pwm(Moto_qb); //赋值给PWM寄存器
   }
   if(Flag_qb==2)          //第3步，通过位置控制，利用惯性，自动起摆
   {
   printf("enen");
   Target_Position=10400;                      //设定目标值
   Encoder=Read_Encoder(4);                   //===更新编码器位置信息
      Moto_qb=Position_PID(Encoder,Target_Position);//===位置PID控制器
   if(Moto_qb>7200) Moto_qb=7200;
   if(Moto_qb<-7200)Moto_qb=-7200;
      Set_Pwm(Moto_qb);  //赋值给PWM寄存器
   if(Angle_Balance<(ZHONGZHI+400)&&Angle_Balance>(ZHONGZHI-400))  //到底接近平衡位置即可开启平衡系统
   {
      State=1; //倒立状态置1
      Way_Turn=0;//自动起摆标志位清零
   Flag_qb=0; //自动起摆步骤清零
   Angle_Max=0;
   }
   }
}

/////////////////////////////////////////////////////

int TIM1_UP_IRQHandler(void)
{
if(TIM1->SR&0X0001)//5ms定时中断
{
TIM1->SR&=~(1<<0);                                     //===清除定时器1中断标志位
   if(delay_flag==1)
{
   if(++delay_50==10)  delay_50=0,delay_flag=0;       //===给主函数提供50ms的精准延时
}
   Angle_Balance=Get_Adc_Average(3,15);                   //===更新姿态
   D_Angle_Balance= Angle_Balance-Last_Angle_Balance ;    //===获取微分值

if(State==0) Run(Way_Turn);//起摆由入口参数控制 1：自动起摆  2：手动起摆

if(State==1)                            //起摆成功之后，进行倒立控制
   {
   Balance_Pwm =balance(Angle_Balance); //开启平衡控制
   if(Flag_qb2==0)                      //位置控制延时启动
   {
   printf("lolo");
   if(Angle_Balance<(ZHONGZHI+300)&&Angle_Balance>(ZHONGZHI-200))Count_Position++; //
   if(Count_Position>1)Flag_qb2=1, Count_Position=0,TIM2->CNT=10000;  //在平衡位置倒立超过300ms 开启位置控制
   }
if(Flag_qb2==1)                      //开启位置控制
{
   printf("qiqo");
   Encoder=Read_Encoder(4);                         //===更新编码器位置信息
   if(++Count_P2>4) Position_Pwm=Position(Encoder),Count_P2=0;    //===位置PD控制 25ms进行一次位置控制
}
printf("sdsd");
   Moto=Balance_Pwm-Position_Pwm;       //===计算电机最终PWM
   Xianfu_Pwm();                      //===PWM限幅
   if(Turn_Off(Voltage)==0)             //===低压和倾角过大保护
   Set_Pwm(Moto);                      //===赋值给PWM寄存器
}
//==========以下是一些时序要求不严格的，在中断的最后执行===============//
Led_Flash(100);                      //===LED闪烁指示系统正常运行
Voltage_Temp=Get_battery_volt();    //=====读取电池电压
Voltage_Count++;                      //=====平均值计数器
Voltage_All+=Voltage_Temp;             //=====多次采样累积
if(Voltage_Count==100) Voltage=Voltage_All/100,Voltage_All=0,Voltage_Count=0;//=====求平均值
Key();                               //===扫描按键变化
Last_Angle_Balance=Angle_Balance;    //===保存上一次的倾角值
}
  return 0;
}

作者: Christion 时间: 2019-5-28 14:36
我也买了平衡小车之家的倒立摆，但是，对于他的程序解读有一些问题，不知道有没有机会一起讨论一下？在控制部分，有些不太懂ad转换的部分，角位移传感器的值，是怎么变为数字量的。

作者: 疯子本人 时间: 2019-5-29 14:22

Christion 发表于 2019-5-28 14:36
我也买了平衡小车之家的倒立摆，但是，对于他的程序解读有一些问题，不知道有没有机会一起讨论一下？在控制 ...

我觉得这个你自己动手最有趣了，control文件里面和adc文件里面有转换函数，你看清楚转换函数里面每一句语句，然后你可以用打印函数把测出来的数据打印到串口看看，然后自己去看看转换的过程，我觉得对你的提升会比我直接跟你讲有用，如果自己试了有问题，你可以再来问我，我在跟你说，都是这样走过来的。

作者: Alex_12 时间: 2019-7-20 17:44
想问问楼主这个问题解决了吗，最近我也在做这个倒立摆

作者: 疯子本人 时间: 2020-1-23 22:30

Alex_12 发表于 2019-7-20 17:44
想问问楼主这个问题解决了吗，最近我也在做这个倒立摆

好久没来看了，问题还是存在的，受环境影响挺大的，但是会好一些

作者: 破东风 时间: 2020-5-21 12:04
大哥，自动起摆的程序，思路也行，最近快被这个头疼死了

对了吐槽一下这个客服，后面问他直接不回我了

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