風(fēng)力擺控制系統原理圖：基于風(fēng)力擺控制系統的雙閉環(huán)PID控制

　　摘要：該文借鑒四軸飛行器的雙閉環(huán)PID控制算法，解決2020年全國大學(xué)生電子設計競賽B題“風(fēng)力擺控制系統”。在PID控制器中，運用姿態(tài)解算出的歐拉角作為反饋量，角度作為外環(huán)，角速度作為內環(huán)。再根據X字飛行模式油門(mén)輸出公式，將雙閉環(huán)PID控制器的輸出融合到電機上，輸出油門(mén)實(shí)現姿態(tài)控制。實(shí)驗結果表明，風(fēng)力擺控制系統運用雙閉環(huán)PID控制效果卓越，不僅抗干擾能力強，而且反應迅速。

　　關(guān)鍵詞：雙閉環(huán)PID；姿態(tài)解算；X字飛行模式；風(fēng)力擺

　　中圖分類(lèi)號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2020）30-0253-03

　　Double Closed Loops PID Control Based on Wind Swing Control System

　　XU Guan-yu1，2， ZHOU Ye-fan1，2， HUANG Chong-peng1

　?。?.Wuxi Institute of Technology， Wuxi ， China；2. Jiangsu University， Zhenjiang ， China）

　　Abstract： This paper draws on the four axis aircraft double closed loops PID control algorithm to solve the exercise B in 2020 National College Student Electronic Design Contest ―― "wind swing control system". In the PID controller， the Euler angle is calculated by the attitude solution as the feedback， the angle as the outer loop， the angular velocity as the inner loop. Then according to the X word flight mode throttle output formula， the output of the double closed loops PID controller is fused to the motor， the output throttle to achieve attitude control. Experimental results show that the wind swing control system with double closed loops PID control effect of excellence have not only anti-interference ability but also rapid response.

　　Key words： double closed loops PID； attitude calculation； X flight mode； wind pendulum

　　2020年全大學(xué)生電子設計競賽B題是“風(fēng)力擺控制系統”，題目要求風(fēng)力擺上的激光筆能畫(huà)出指定圖形。由于風(fēng)力擺控制系統的傳感器、執行器與四軸飛行器十分類(lèi)似，故借鑒四軸飛行器[1]，將雙閉環(huán)PID控制算法運用到風(fēng)力擺控制系統上。

　　1 風(fēng)力擺控制系統簡(jiǎn)述

　　1.1 機械機構

　　如圖1所示，本系統由支架、萬(wàn)向節、細管、風(fēng)力擺、單片機五部分構成。系統采用單臂梁結構，懸掛臂固定一個(gè)萬(wàn)向節。細管上方相連萬(wàn)向節，細管下方連接風(fēng)力擺，細管自然狀態(tài)下垂直向下。單片機放置于支架上。

　　1.2 風(fēng)力擺結構及選型

　　風(fēng)力擺由風(fēng)機組、加速度陀螺儀傳感器、激光筆、支架構成。如圖2所示，支架上風(fēng)機組由4個(gè)直流風(fēng)機構成，呈十字型分布，并且螺旋槳產(chǎn)生的風(fēng)向內吹，形成起擺動(dòng)力。加速度陀螺儀傳感器放置在支架平面上，能很好地檢測運動(dòng)狀態(tài)，與直流風(fēng)機呈X字型分布。激光筆安裝在支架下方垂直向下。

　　2 PID控制

　　2.1 姿態(tài)解算

　　使用歐拉角來(lái)表征風(fēng)力擺在空間中的姿態(tài)，可由加速度陀螺儀傳感器解算所得。在本系統中，由于風(fēng)力擺固定在萬(wàn)向節下的細桿上，故不會(huì )產(chǎn)生自旋的現象，即不會(huì )產(chǎn)生Z軸上的角度，無(wú)需考慮偏航角，僅考慮滾轉角、俯仰角即可[2]。

　　2.2 雙閉環(huán)PID控制

　　當風(fēng)力擺正常運行時(shí)，突遇外力干擾（如題述臺扇吹風(fēng)），使加速度傳感器采集數據失真，造成姿態(tài)解算出來(lái)的歐拉角錯誤。如果只用角度單閉環(huán)控制，很難使系統穩定運行，因此可以加入角速度作為內環(huán)，角速度由陀螺儀采集，采集值一般不受外界影響，抗干擾能力強，且角速度變化靈敏，當受外界干擾時(shí)，回復迅速。風(fēng)力擺控制系統的雙閉環(huán)PID控制，歐拉角作為反饋量，角度作為外環(huán)，角速度作為內環(huán)，外環(huán)輸出作為內環(huán)輸入，經(jīng)積分限幅、輸出限幅得到PID輸出，并輸出到油門(mén)，實(shí)現姿態(tài)控制。其中，油門(mén)值即輸入電子調速器的PWM波占空比，用于修正風(fēng)機組各個(gè)電機的轉速，達到預期的滾轉角、俯仰角。

　　由位置式數字PID計算公式[3]，可得姿態(tài)PID控制公式：

　　[AngelPIDOut（t）=kpe（t）+kij=0te（j）T+kde（t）-e（t-1）T] （1）

　　[AngelRatePIDOut（t）=kp'e'（t）+ki'j=0te'（j）T+k'de'（t）-e'（t-1）T] （2）

　　式（1）為角度環(huán)PID計算公式，式（2）為角速度環(huán)PID計算公式。[AngelPIDOut（t）]為角度環(huán)PID輸出，[AngelRatePIDOut（t）]為角速度環(huán)PID輸出。[e（t）]=期望角度-實(shí)際角度，[e'（t）]=[AngelPIDOut（t）]-實(shí)際角速度。姿態(tài)PID控制流程如圖3。

　　2.3 油門(mén)輸出計算

　　上述對滾轉角、俯仰角的PID計算，實(shí)質(zhì)是用誤差計算力矩。接下來(lái)，根據直流風(fēng)機與加速度陀螺儀傳感器的擺放關(guān)系，推導出油門(mén)輸出公式，即用力矩控制油門(mén)。

　　如圖4所示，地理坐標系采用東北天坐標系，X向東，Y向北，Z指天。電機擺放為“X”型，在xOy平面上，第一二三四象限對應的電機為2、1、4、3號，4個(gè)電機的風(fēng)均向內吹。

　　假設電機提供的力矩與油門(mén)成正比，如果需要x軸的力矩，則油門(mén)值應為：1、2電機正，3、4電機負，記作[1 1 -1 -1]。要增加X(jué)軸的力矩，油門(mén)需要變化的方向為[dx=]1 1 -1 -1。引入x軸的力矩修正系數：[MOx]，則當需要增加x軸[Δmox]力矩時(shí)，油門(mén)增量：

　　y軸同理。要增加y軸的力矩，油門(mén)需要變化的方向為[dy=-1 1 1-1 ]。

　　力矩修正系數用于平衡各軸的響應靈敏度，x、y軸的力矩由螺旋槳旋轉的合力提供，響應靈敏，用PID控制器的輸出表示。把x、y軸的油門(mén)分量加起來(lái)就是任意軸的情況，最后經(jīng)過(guò)X字飛行模式油門(mén)輸出公式，計算出4個(gè)電機輸出油門(mén)：

　　3 主程序設計

　　如圖5所示，系統上電后，首先完成初始化，包括打開(kāi)串口、初始化加速度陀螺儀傳感器。接著(zhù)等待選擇模式，選擇對應模式后，更新傳感器數據，根據模式內置的參數調用PID控制器，計算四個(gè)電機所需的PWM波占空比，完成指定任務(wù)，不斷循環(huán)[4]。

　　4 測試

　　本次測試分別測試單環(huán)PID和雙環(huán)PID的波形，其余條件不變。PID控制更新周期T≈2ms，起始值為滾轉角50°、俯仰角0°，設定值為滾轉角10°、俯仰角0°。將風(fēng)力擺采集的滾轉角值通^串口線(xiàn)發(fā)送到PC機上，記錄數據并繪制圖形分析波形。上位機顯示單環(huán)PID與雙環(huán)PID的滾轉角波形如圖6所示，波形圖橫坐標單位為20ms，縱坐標單位為度。由圖6可知，雙環(huán)PID控制的風(fēng)力擺的滾轉角波形經(jīng)過(guò)很少的波震蕩后近似歸為設定值，系統能很快進(jìn)入穩定狀態(tài)；而單環(huán)PID則需要較長(cháng)時(shí)間。其他歐拉角測試結果類(lèi)似。

　　5 結論

　　本文主要研究了基于風(fēng)力擺控制系統的雙閉環(huán)PID控制算法。在角度PID閉環(huán)控制的基礎上，增加了內環(huán)角速度環(huán)，不僅抗干擾能力強，而且反應迅速，增強了系統的魯棒性。

　　參考文獻：

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　　[2] 張明廉. 飛行控制系統[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.

　　[2] 胡濤松. 自動(dòng)控制原理[M]. 6版. 北京：科技出版社，2020.

　　[4] 李廣弟. 單片機基礎[M].北京航空航天出版社，2001.

風(fēng)力擺控制系統原理圖：風(fēng)力擺pid調節_風(fēng)力擺控制系統_風(fēng)力擺系統結構圖解

　　風(fēng)力擺系統是一種利用風(fēng)力對物體進(jìn)行位置控制的設備，在我國雖然還沒(méi)有成品的銷(xiāo)售與應用，但這種控制理論已經(jīng)應用于方方面面。目前的普遍問(wèn)題風(fēng)力擺系統的自動(dòng)控制水平不高。

　　系統由五部分構成，分別是控制器AT89S52，驅動(dòng)電路L298N，風(fēng)力擺運動(dòng)部件，擺角度檢測電路、人機交互鍵盤(pán)和LCD顯示器。

　　1.1 AT89S52控制器

　　AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在線(xiàn)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統可編程，亦適于常規編程器，時(shí)鐘頻率、存儲空間和基本接口完全可以滿(mǎn)足系統控制要求。

　　1.2 L298N直流風(fēng)機驅動(dòng)

　　L298N是一款高輸入電壓，具有雙H橋大電流輸出驅動(dòng)的集成電路，輸入信號兼容TTL電平，輸入電壓最大46V，輸出直流電流最大4A，可以驅動(dòng)直流電機、步進(jìn)電機或繼電器等執行機構。它具有兩個(gè)使能控制端，在不受輸入信號影響的情況下允許器件控制兩路輸入信號，所以使用一片L298N芯片可以驅動(dòng)兩臺直流電機。通過(guò)輸入PWM脈沖，控制加在直流電機上的平均電壓，從而達到控制風(fēng)機轉速［1］。

　　1.3 MPU6050三維角度傳感器

　　MPU是一款6軸運動(dòng)檢測傳感器，包括三軸陀螺儀角速度檢測，利用內部16位A/D轉換器可以實(shí)現檢測X、Y、Z軸在±250°、±500°、±1000°與±2000°/s數字量可控輸出，三軸加速度檢測可以實(shí)現±2g，±4g，±8g和±16g范圍測量，利用16位A/D轉換器輸出相應數字量。另外芯片內部集成一個(gè)數字運動(dòng)處理器DMP完成三維運動(dòng)數據處理或運動(dòng)姿態(tài)識別。

　　將MPU6050固定在風(fēng)力擺上，通過(guò)它監測擺的角度，同時(shí)將采集的數據送給控制器進(jìn)行處理。MPU6050構成的角度監測電路如圖2。

　　1.4 LCD液晶顯示電路

　　系統采用12864LCD，用于顯示角度、幅度等參數，為了節省單片機I/O口資源，LCD選擇串行通信方式完成信息傳遞。

　　1.5 按鍵電路

　　為了能夠對風(fēng)力擺運動(dòng)的模式、距離和偏轉角度等參數進(jìn)行設定，同時(shí)考慮電路簡(jiǎn)潔，選擇獨立式結構的五個(gè)鍵組成按鍵電路，分別接到單片機的I/O口上。

　　由于風(fēng)力擺是在運動(dòng)狀態(tài)下控制器不斷地采集姿態(tài)數據并進(jìn)行判斷，然后控制風(fēng)機對擺的運動(dòng)軌跡做出修正。這是一種典型的隨動(dòng)系統，由于控制對象的準確數學(xué)模型建立較為困難所以采用數字PID控制算法。

　　PID算法

　　PID算法就是對偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）進(jìn)行控制的調節算法［3］。數字化的PID算法如（1）。

　?。踰k=Kpek+TTIj=0kej+TDTek-ek-1］ （1）

　　其中uk是控制量，e（k）是控制偏差，Kp是比例系數，T是系統采樣周期，TI是積分時(shí)間，TD是微分時(shí)間。

　　由于風(fēng)力擺的實(shí)時(shí)性要求較高，要能夠迅速對擺的運動(dòng)做出響應，所以除了比例調節外，必須要有微分調節，由于積分調節過(guò)程會(huì )增加調節時(shí)間，所以算法利用PD調節器進(jìn)行偏差計算得到控制量。

　?。踖=set_angle-cur_angle］

　　其中e是擺的偏差，set_angle是擺的設定角度，cur_angle是采集到當前擺的角度。

　?。踰=Kpek+TDTek-ek-1=Kpek+Kd？ek］ （2）

　　其中Kd是微分系數。通過(guò)上述算法式計算出控制量u（最后將控制量轉變?yōu)镻WM），利用計算出的PWM控制量控制風(fēng)機速度，同時(shí)反復調整Kp和Kd值使控制系統運動(dòng)性能符合要求。

　　實(shí)驗結果表明，通過(guò)反復測試和調整PD調節器參數，風(fēng)機可控制擺做指定長(cháng)度直線(xiàn)運動(dòng)、指定角度直線(xiàn)運動(dòng)和指定半徑的圓周運動(dòng)，在穩定性、準確性和快速性上能夠達到設計要求。

　　基于STM32的風(fēng)力擺系統結構圖

　　本系統由微處理器STM32，直流風(fēng)機及驅動(dòng)，慣性測量單元MPU6050，OLED顯示，4X4矩陣鍵盤(pán)，蜂鳴器構成。系統運行可分為兩部分：風(fēng)力擺的控制部分和預設值輸入與顯示部分。風(fēng)力擺控制是由STM32定時(shí)器輸出頻率，占空比可調的PWM波經(jīng)驅動(dòng)模塊之后，使直流風(fēng)機的轉數與PWM波占空比成線(xiàn)性關(guān)系，以此達到控制風(fēng)力擺擺動(dòng)的目的。預設值輸入與顯示是通過(guò)矩陣鍵盤(pán)將預設值輸入到微處理器。再由處理器將數據送至OLED上顯示。MPU6050的三軸加速度數據和三軸角速度數據，經(jīng)MCU解算之后得到風(fēng)力擺擺角，形成信號反饋回路。組成閉環(huán)控制系統?？刂扑惴镻I調節。

風(fēng)力擺控制系統原理圖：風(fēng)力擺控制系統

　　系統以AT89S52單片機為控制器,L298N芯片構成電機驅動(dòng)電路,利用四個(gè)直流風(fēng)機完成對擺運動(dòng)的控制。通過(guò)傳感器MPU60

　　(本文共2頁(yè))

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　　風(fēng)力擺控制系統主要應用于工業(yè)領(lǐng)域以及航空領(lǐng)域,分析了風(fēng)力擺...

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　　風(fēng)力擺作為一種與四軸飛行器較為相似的研究對象,具有不穩定、多變量和非線(xiàn)性的特點(diǎn),常常應用于高校的教學(xué)實(shí)驗課程設計。對風(fēng)力擺控制系統及其教學(xué)實(shí)驗平臺的研究過(guò)程所涉及到的主要核心問(wèn)題包括硬件結構設計、系統建模、姿態(tài)檢測與融合以及姿態(tài)控制等方面的內容,針對這些問(wèn)題,本文展開(kāi)了如下的工作:1、以高校實(shí)驗教學(xué)為出發(fā)點(diǎn),針對風(fēng)力擺控制系統實(shí)驗平臺的設計要求,從整體上對系統設計過(guò)程中需要解決的問(wèn)題進(jìn)行了分析,以及對系統的硬件實(shí)驗平臺和軟件實(shí)驗平臺分別進(jìn)行了總體設計。2、分析了風(fēng)力擺的具體工作原理,在此基礎上,從能量的角度建立了風(fēng)力擺控制系統的拉格朗日動(dòng)力學(xué)模型;對風(fēng)力擺控制系統的硬件設計部分進(jìn)行了詳細的論述,通過(guò)對實(shí)現硬件設計的各種技術(shù)方案進(jìn)行了分析與比較,選擇了最合適的硬件設計方案并進(jìn)行了電路設計工作。3、研究了風(fēng)力擺在運動(dòng)過(guò)程中的姿態(tài)表示和姿態(tài)檢測方法,以及不同的姿態(tài)傳感器的角度檢測特性;將互補濾波算法、自適應互補濾波算法以及卡爾曼濾波算...

　　(本文共83頁(yè))

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　　隨著(zhù)智能控制技術(shù)的發(fā)展,將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)與傳統PID控制技術(shù)相結合,并應用到控制系統中去已成為一種趨勢。在對風(fēng)力擺控制系統進(jìn)行需求分析的基礎上,針對其具有非線(xiàn)性和參數不確定等特點(diǎn),...

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　　風(fēng)力擺控制系統以飛思卡爾32位單片機K60為核心模塊,與直流風(fēng)機驅動(dòng)模塊,以及攝像頭定位模塊等構成閉環(huán)控制系統。系統由單片機發(fā)出指令,按照攝像頭提取的路徑信息來(lái)...

　　(本文共3頁(yè))

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風(fēng)力擺控制系統原理圖：風(fēng)力擺控制系統的設計思路與方案分析.doc

　　2020年大學(xué)生電子設計競賽

　　風(fēng)力擺控制系統（B題）

　　【本科組】

　　2020年8月15日

　　摘 要

　　MC9S12XS128作為風(fēng)力擺控制系統主控，MPU-6050作為風(fēng)力擺角度傳感器。MPU-6050返回的信號經(jīng)由IIC總線(xiàn)發(fā)送到MPU進(jìn)行處理，通過(guò)PID算法、數據融合、互補濾波等算法進(jìn)行角度的精準控制。角度返回值由算法整合處理后，以PWM信號輸出，通過(guò)BTS7971驅動(dòng)軸流風(fēng)機，進(jìn)而控制軸流風(fēng)機的風(fēng)速控制風(fēng)力擺的擺動(dòng)。

　　關(guān)鍵詞：

　　目 錄

　　摘 要 I

　　1 1

　　1.1 風(fēng)力擺擺動(dòng)方案的論證與選擇 1

　　1.2 軸流風(fēng)機選擇方案的論證與選擇 1

　　1.3 1

　　2系統理論分析與計算 1

　　2.1系統總體的分析 1

　　2.1.2 風(fēng)力擺按固定方向擺動(dòng)分析 2

　　2.1.3 風(fēng)力擺快速保持靜止分析 2

　　2.1.4 風(fēng)力擺部分分析 2

　　2.2 3

　　2.2.1 PWM值計算 3

　　3 4

　　3.1電路的設計 4

　　3.1.1系統總體框圖 4

　　3.1.2 電路原理圖 4

　　3.1.3 4

　　3.2程序的設計 4

　　3.2.1程序功能描述與設計思路 4

　　3.2.2程序流程圖 5

　　4 5

　　4.1測試方案 5

　　4.2 測試條件與儀器 5

　　4.3 測試結果 5

　　4.3.1測試結果(數據) 5

　　1： 7

　　附錄2：電路圖 8

　　附錄3：源程序 9

　　 1系統方案

　　1.1 風(fēng)力擺擺動(dòng)方案的論證與選擇

　　方案一：選取大功率軸流風(fēng)機，可在短時(shí)間內移動(dòng)到平面內任意一點(diǎn)，但是風(fēng)力太大導致擺動(dòng)過(guò)大，不好控制。

　　方案二：選取小功率軸流風(fēng)機，可以在短時(shí)間內吹到一定的角度，風(fēng)力適中，擺動(dòng)較小，容易控制。

　　綜上所述，考慮到控制的方便及易操控性，選擇方案二。

　　1.2 軸流風(fēng)機選擇方案的論證與選擇

　　方案一：DCV，A小型軸流風(fēng)機。軸流加額定電壓，。

　　方案：加扇葉改裝。較，速度，。綜合以上種方案，選擇方案。

　　1.3 方案：用粗單股導線(xiàn)將風(fēng)力擺吊掛在支架上。風(fēng)機組由四個(gè)軸流風(fēng)機組成軸流風(fēng)機間互成。相對于個(gè)軸流風(fēng)機的風(fēng)力擺風(fēng)力擺重量，但擺動(dòng)幅度能達到要求此缺點(diǎn)在于在控制過(guò)程中，軸流風(fēng)機組會(huì )旋轉，總而對控制產(chǎn)生干擾以完成題目要求。方案：用碳素纖維桿連接萬(wàn)向節固定在一支架上。風(fēng)機組由四個(gè)軸流風(fēng)機組成，軸流風(fēng)機間互成。方案不同點(diǎn)在于使用了硬質(zhì)桿連接軸流風(fēng)機組，解決了軸流風(fēng)機組旋轉的問(wèn)題綜合以上種方案，選擇方案。2系統理論分析與計算

　　2.1系統總體的分析

　　2.1.1 風(fēng)力擺畫(huà)直線(xiàn)段的受力分析

　　通過(guò)調節風(fēng)機產(chǎn)生的力的大小，來(lái)調節風(fēng)力擺所受合力大小，即風(fēng)力擺的回復力大小。

　　2.1.2 風(fēng)力擺按固定方向擺動(dòng)分析

　　X軸畫(huà)直線(xiàn)方案：

　　當風(fēng)力擺按照預設的高度做X軸上的穩定直線(xiàn)擺動(dòng)時(shí)，他的穩態(tài)數學(xué)模型是單擺運動(dòng)?？紤]到風(fēng)力擺從靜止達到穩定的X軸擺動(dòng)時(shí)，Y軸的分量為零，所以垂直于X軸的Y軸對他的控制施加為零即可，控制過(guò)程轉化為主要的X軸的控制。對于理想的單擺運動(dòng)擺在兩端達到的高度是不變的，就是簡(jiǎn)諧運動(dòng)，這是系統的機械能恒定不變公式(1)。由于空氣阻力靜摩擦力等阻尼會(huì )使系統能量漸漸減小到零，趨于靜止。據此可以通過(guò)增加或減小系統機械能和補償系統阻尼損失的能量來(lái)控制系統。

　　由(1)式得

　　轉化為

　　上式中θx是對X軸的偏角等于Z軸偏角， ωy 是Y軸的角速度等于θx的微分，m,g,L為固定的數字，W相當于對E做線(xiàn)性變換。通過(guò)設定Wset值與實(shí)時(shí)計算的Wget，使用PI控制可以實(shí)現風(fēng)力擺的穩定沿著(zhù)X軸畫(huà)直線(xiàn)。

　　2.1.3 風(fēng)力擺快速保持靜止分析

　　任意角度的劃線(xiàn)方案：

　　當設定角度為α時(shí)可以通過(guò)坐標系變換將任意角度畫(huà)直線(xiàn)轉化為X軸換線(xiàn)來(lái)解決。當風(fēng)力擺沿著(zhù)α軸劃線(xiàn)時(shí)，新建x’Oy’坐標系是由xOy旋轉α。這是對于x’Oy’風(fēng)力擺是沿著(zhù)X’軸單擺，通過(guò)上一種方案計算出控制量在逆變換到xOy系控制四路電機來(lái)實(shí)現任意角度的單擺畫(huà)出直線(xiàn)。

　　xOy坐標系到x’Oy’系的轉化：

　　x’Oy’坐標系到xOy系的轉化：

　　2.1.4 風(fēng)力擺部分分析

　　Z軸偏角有一一對應的關(guān)系?？刂扑悸肥怯嬎銛[的Z軸偏角來(lái)獲取圓的半徑大小，X,Y軸偏角計算線(xiàn)速度的方向向量。最后由設定半徑與反饋半徑的PI控制來(lái)求出擺的切向加減速，這個(gè)控制量要對線(xiàn)速度的方向逆變換，分解到X,Y軸的四路電機上實(shí)現。

　　2.2 控制算法的計算

　　2.2.1 PWM值計算PID是一個(gè)閉環(huán)控制算法因此要實(shí)現PID算法，必須在硬件上具有閉環(huán)控制，就是有反饋。PID控制算法中微分作用是控制器的輸出與偏差變化的速度成比例，它對克服對象的容量滯后有顯著(zhù)效果，在比例基礎上加入微分作用，使穩定性提高，再加上積分作用，可以消除余差，因此PID控制算法適用于控制質(zhì)量要求很高的控制系統。改變加到直流電機電樞兩端的直流驅動(dòng)電壓，即可改變電機的轉

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