飞机单轴调试，总是往一侧倾，使用了串级PID

feiyinglala

使用MPU6050，加速度和角速度数据读取到以后，经过低通滤波，而后用四元数算法来算出姿态角。
现在出现问题是，使用串级PID（内外环只有P）调试俯仰轴，飞机总是稳定往前倾十几度左右，我用手把飞机扳过去，飞机还是会自己倾过去
我先前以为是加速度计的修正参数不对，可我修正以后，还是不对。
请教一下，我应该用什么思路解决问题。

feiyinglala

正在研究这个帖子里的 https://infiniteyuan.blog.csdn.net/article/details/53378941
跟我症状类似

LcwSwust

输出量呢

feiyinglala

LcwSwust 发表于 2025-4-16 13:03
输出量呢

谢谢大佬捧场，(*^__^*) 嘻嘻

LcwSwust

feiyinglala 发表于 2025-4-16 15:07
谢谢大佬捧场，(*^__^*) 嘻嘻

我是没看太明白，PID咱就只关注三个参数：期望值、实际值、输出值；然后分成内环与外环，内环控制角速度，外环控制角度。
红色的期望角速度算是外环输出值、也是内环的期值对吧，
新增的青色波形是内环输出值？你是想让它保持水平，请问设置姿态角是否为0？
如果设置姿态角为0，图中实际姿态角（黑色）为负值，外环输出（红色）为正值，能对上；

然后看内环，期望角速度（红色）为正值，实际角速度（蓝色）比它低，那么内环输出应为正值才对，
所以请检查一下内环输出极性，也不排除实际分配到电机时对这个极性又作了处理，也许输出负值也对。

建议：
先不运行外环，只运行内环，设置期望角速度为0，用手去干扰姿态，看飞机是否会有阻力？还是说会使运动加剧？

feiyinglala

谢谢佬，提供这么多的见解。新增的青色波形是内环输出值，我想让飞机保持正值。内环输出极性是对的。

feiyinglala

LcwSwust 发表于 2025-4-16 19:14
我是没看太明白，PID咱就只关注三个参数：期望值、实际值、输出值；然后分成内环与外环，内环控制角速度 ...

内环置零后，拉动飞机有阻力。我现在有俩疑惑
1.当前低通滤波是不是做的不太好？
2.我使用的PID计算中，没有使用T这个参数，是否妥当
PID_gyro_pitch.output = PID_gyro_pitch.Kp*control_gyro.pitch + PID_gyro_pitch.Ki*PID_gyro_pitch.integral + PID_gyro_pitch.Kd*(control_gyro.pitch-last_gyro.pitch);
3.当前D的极性我还是有点疑惑，我是这么理解的：
比如图中曲线（外环P为1），飞机期望角为0°，实际姿态角为负，内环期望角速度为正
那么内环只用P的话，内环输出量为正。
---------------内环加入D后，假设为1----------------------------------
在角速度差从10变为20时（偏差增大），D这项值为正，与P极性相同，助力偏差增大
在角速度差从30变为20时（偏差减小），D这项值为负，与P极性相反，缓解偏差减小

feiyinglala

我想确认内环D的极性是否正确？
图中黄色曲线为内环D项的值
灰色曲线为内环输出到电机的值。