小車轉(zhuǎn)向的調(diào)試與實現(xiàn)

怎么實現(xiàn)小車的90度轉(zhuǎn)向？

首先，在09_國產(chǎn)IMU移植及姿態(tài)解算.md里面我們可以獲取到小車的姿態(tài)信息，對應的轉(zhuǎn)向信息就是Yaw(偏航角)。

而在08_直流減速電機PID速度環(huán)與位置環(huán)調(diào)試中我們也可以準確控制小車輪子的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)多少個脈沖（也就是轉(zhuǎn)幾圈）了。

這樣實現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)向就有了兩種方案了。一種是用Yaw(偏航角)作為測量值，想要轉(zhuǎn)的角度作為目標值，用PID驅(qū)動小車以一定的速度去旋轉(zhuǎn)來達到目標值。

第二種是在實現(xiàn)小車輪子位置環(huán)的基礎(chǔ)上，控制兩邊輪子同時向不同的方向旋轉(zhuǎn)一定的圈數(shù)（編碼器脈沖），在小車輪子不打滑的情況下轉(zhuǎn)過的角度就是一個確定的值，在送藥小車的地圖中，旋轉(zhuǎn)基本都是90度的，所以這種實現(xiàn)方法會很簡單也容易調(diào)試。

用角度環(huán)實現(xiàn)90度轉(zhuǎn)向

在pid_thread.c中實現(xiàn)：

創(chuàng)建相應的PID控制參數(shù)的結(jié)構(gòu)體：

positional_pid_params_t car_angle_ring_pid;

初始化控制結(jié)構(gòu)體并修改kp ki kd：

//角度環(huán)配置
//角度環(huán) pid 參數(shù)初始化
positional_pid_init(&car_angle_ring_pid, 0.015, 0, 0, 0.1, 2, -2);
//修改 角度環(huán) kp ki kd
car_angle_ring_pid.positional_pid_set_value(&car_angle_ring_pid, 0.015, 0,
                                            0);

在PID的軟件定時器回調(diào)函數(shù)中計算兩個輪子需要的速度：

// 小車角度環(huán)
if (car_angle_ring_enable_flag == 1)
{
    static float error = 0;

    error = turn_target - fusion_data.euler.euler.yaw;
    // 處理角度突變
    if (error > 180.0f)
        error -= 360.0f;
    else if (error < -180.0f)
        error += 360.0f;

    angle_ring_speed_target = positional_pid_compute(
        &car_angle_ring_pid, error, fusion_data.euler.euler.yaw);
}
else
{
    turn_target = fusion_data.euler.euler.yaw;
    angle_ring_speed_target = 0;
}

打開角度環(huán)后他就會保持Yaw為0，如下面這個圖一樣：

下面是設(shè)定他靠角度換旋轉(zhuǎn)90度的效果：

用位置環(huán)實現(xiàn)90度轉(zhuǎn)向

還是在pid_thread.c中實現(xiàn)：

在08_直流減速電機PID速度環(huán)與位置環(huán)調(diào)試已經(jīng)可以讓輪子轉(zhuǎn)固定的脈沖（圈數(shù)）了，直接把對應的目標值加給電機1和電機2的位置目標就可以了。

// 位置式旋轉(zhuǎn),負數(shù)左轉(zhuǎn)，正數(shù)右轉(zhuǎn)。
void car_spin_position(int32_t _position_target)
{
    motor1_position_target += -_position_target;    motor2_position_target -= _position_target;
}

在實際實現(xiàn)中，如下面的gif圖所示：

審核編輯 黃宇