为什么论坛里的自平衡小车控制都没有提到动力学数学模型？

草尼玛

教科书上对自平衡小车控制有很多讨论，但都有一个基本前提，就是要获得小车的数学模型，但论坛里面大虾做的平衡小车都没有说数学模型这厮，怎么也能立起来啊，求解。。。

正点原子

帮顶。。。。

草尼玛

按我自己的理解，如果没有模型作设计依据，那么做的控制器（比如PID）参数设置就只能用鸟枪法了，这样将花费大量调节参数时间。但是，若已知比较精确的接近真实物理系统的数学模型，那么控制器设计完全可以用matlab做，得到参数后再在线微调就行，不知我的理解对不对。望搞控制专业的达人指点！

shihantu

正是这样 .

只是搭模型要动脑 , 见效慢 , 不受待见 , 能意识到整个工作的资源分配的人基本上是神牛了 , 这么多年下来还没有发现能坚持到搭建起来的 , 这是非技术问题 .

草尼玛

回复【4楼】shihantu:
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这样的话，做PID控制器还好说，因为参数比较直观，用其他控制方法就没有办法实现了吧，比如用LQ调节器，无模型就不会有最优控制这一说法了？？？？

tim4146

确实有的控制算法需要有精确的数学模型的，但是PID的参数整定办法很多，比如经验试凑法之类的不需要有精确的数学模型啊，PID之所以好用我想就是因为这点吧（当然也有根据数学模型来算出PID参数的整定办法，但是在实际系统中要得到精确的数学模型比较困难）
以上纯属个人观点

活出自我

搜索“飞思卡尔智能车竞赛”，可以查到更多的资料。做一个东西，就先建立一个东西的数学模型。这个属于太理想化了。因为，影响小车的变量不只一个。必须用现代控制的理论去分析了。我感觉只有航天军事那类的大型项目才需要建立数学模型。像小车这种，能够把滤波、PID给搞好，差不多就能跑起来。更牛的就是加比如模糊控制等高级算法。

北科神车用的也基本上就用了PID和模糊。http://wenku.baidu.com/link?url=YWyp_Pk1emVKVze4Dv6AIztOp3MAJGDWIkZSXKJ2W8PAGyK-e2qD22u6ng6UAE2TWBFMS2M27SxoFQQv3PnpwmnQxK_seA013QT4kEyvlpG

shihantu

回复【5楼】草尼玛:
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回复【7楼】活出自我:
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这么说吧 , 我这里有个牛人 , 搭建一个三相同步电机模型搭建了1年 , 还不是 < 控制 > 模型 , 只是 < 控制对象 > 的模型 . 当然这个模型是达到商用仿真级别的 .

另外 , 关于6L , 3L说到的见效慢就包括了搭建的模型过于理想化的情况 , 评估模型适应性也是搭建模型的工作之一 , 不知道这一点 , 只听别人说 < 太理想化 > , 就可以吓倒一大帮试图搭模型的人 , 这也造成了很多人不打算用模型的结果 .

建议各位有空看看网络公开课 , 国外的基本上是大部分工作放在仿真 , 少量工作在于实物验证 , 这不是条件所限 , 而是培养思维习惯 . 

比如FSC的智能车 , 如果哪届的学生做好了一个 < 控制对象 > 模型 , 后面的调试就不用上场跑一次 , 然后改个参数再上场跑一次了 , 电脑搜索1分钟就就可以实现跑1千次以上的工作量 , 还包括测试一些极端情况的结果 , 这个模型搭建时间绝对划算 . 更不要说可以提取一些感兴趣的测试结果进行重复验证这种更便利的工作了 .

shihantu

至于 < 控制模型 > , 在 < 控制对象模型 > 搭建的时候 , 就可以同步理解和搭建 , 因为本身就是一个逆过程 .

即使还是基于PID的控制 , 想想5L说的经验试凑 , 和计算机迭代逼近最优值 , 之间的工作量和效果的差别 , 各位可以评估 .

更不要说实际跑圈带来的机械损耗之类 , 和现场比赛有限的测试次数的制约了 .

回复【6楼】tim4146:
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terry

你看的什么教科书，介绍给我