介绍

在使用独立车轮控制的车辆中，对每个车轮施加相同的动力通常不会导致车辆直线移动。这是由于机械和表面差异经验的每个车轮。为了减少车辆航向的偏差，一个更好的方法是使用一个闭环控制器，该控制器根据两个电机旋转的不同调整功率。其中一个这样的控制器是众所周知的比例-积分-微分(PID)控制器。

PID控制是一种基本的控制回路反馈机制。该控制器通过调整系统控制输入，使所选系统变量的测量值与期望值之间的差异最小化。

这个例子演示了控制算法的实现，首先是无反馈控制(开环控制)，然后是基于P控制器的反馈控制(闭环控制)。

先决条件

完成两个LEGO®MINDSTORMS®EV3™硬件MATLAB®金宝app支持包入门和与EV3砖外设交互，读取传感器值，控制电机的例子。

所需的硬件

这个例子需要额外的硬件:

任务1 -设置硬件

1.用两个马达来控制两个独立的轮子。连接一个电机到输出端口“一个”另一个输出端口“B”．例如，您可以构建与教育核心集中打印的构建说明中所描述的类似的车辆。

2.通过无线连接与行驶中的车辆通信比通过USB连接线更容易。因此，我们建议设置WiFi或蓝牙通信，如所述LEGO头脑风暴EV3硬件MATLAB支持包入门金宝app的例子。

任务2 -打开和运行开环控制MATLAB脚本

1.打开开循环控制脚本模板。

编辑(“gostraight_openloop.m”)

该代码将两个电机设置为相同的速度，并在执行过程中保持不变。

2.运行脚本。

点击运行按钮运行开环控制脚本。执行时间为10秒

EXE_TIME = 10

3.用开环系统观察偏差。

该脚本为两个轮子指定了相同的速度。然而，机械和环境条件使车轮以不同的速度旋转，导致车辆偏离直线路径。

任务3 -打开和运行闭环控制MATLAB脚本

1.打开闭环控制脚本模板。

编辑(“gostraight_closeloop.m”)

该代码读取每个轮子上的编码器，计算每个轮子的转速之间的比例差，并通过调整一个电机的速度来补偿这个差。

2.运行脚本。

点击运行按钮运行闭环控制脚本。执行时间为10秒

EXE_TIME = 10

3.用闭环系统观察偏差。

观察到，采用闭环反馈控制系统时，车辆运动直线比使用开环控制时。

任务4 -其他可以尝试的事情

1.改变初始速度设置，并相应地调整P参数

速度= 20 p = 0.01

使车辆直线行驶。

2.用积分和导数参数改进控制算法。

总结

本实例演示了两轮EV3汽车电机控制的实现。你知道: