pid 与陀螺仪的结合基于 arduino 是小车走直线的代码示例
时间: 2024-12-15 15:19:57 浏览: 108
将PID控制与Arduino平台及陀螺仪相结合,用于小车直线行驶,首先需要硬件连接陀螺仪来感知车辆的倾斜角度,并通过PID算法实时校正。以下是一个简单的代码示例:
```cpp
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_BNO055.h>
// PID 控制变量
float kp = 0.8; // 比例增益
float ki = 0.02; // 积分增益
float kd = 0.05; // 微分增益
float prevError = 0;
float integral = 0;
Adafruit_BNO055 bno; // 初始化BNO055
void setup() {
Serial.begin(9600);
if (!bno.begin()) {
Serial.println("Failed to initialize BNO055");
while (1);
}
}
void loop() {
// 获取陀螺仪数据
float xAccel, yAccel, zAccel;
if (bno.getMotion6(&xAccel, &yAccel, &zAccel)) {
// 计算偏航角
float error = getHeadingFromAccels(xAccel, yAccel);
// 更新PID计算
float derivative = error - prevError;
integral += error;
float output = kp * error + ki * integral + kd * derivative;
// 应用PID输出到马达驱动
adjustMotorSpeed(output);
// 更新错误记录
prevError = error;
}
delay(10); // 控制更新频率
}
// 从加速度计算偏航角函数
float getHeadingFromAccels(float xAccel, float yAccel) {
// 这里假设小车是水平放置的,实际应用可能需要更复杂的转换公式
return atan2(yAccel, xAccel);
}
// 根据PID输出调整电机速度
void adjustMotorSpeed(float speed) {
// 这里假设speed范围是从-1到1,实际应用需转化为对应电机的实际控制信号
// 示例:PWM信号控制电机
analogWrite(leftMotorPin, map(speed, -1, 1, 0, 255));
analogWrite(rightMotorPin, map(speed, -1, 1, 255, 0));
}
```
注意这只是一个基础框架,实际应用中还需要考虑传感器噪声过滤、滤波和延迟等细节。在每个循环中读取的陀螺仪数据可能需要预处理和校准,以便得到准确的偏航角信息。此外,电机驱动部分也需要根据你的硬件配置进行相应的调整。
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