sty2312255 发表于 2013-4-27 22:24:35

基于Cortex-M4与步进电机下两轮自平衡小车的移动控制

本帖最后由 sty2312255 于 2013-4-28 21:17 编辑

http://v.youku.com/v_show/id_XNTQ4NTUyMjcy.html

http://v.youku.com/v_show/id_XNTQ4MjMxNjQ0.html




    两轮自平衡小车的移动控制----(湖南工大sty)

                                                   
   主控：STM32F407（Cortex-M4）
   OS   :RTX
   姿态：ITG3205ADXL345   （链接：http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.132.F7yVMJ&id=14471854612）
   滤波：卡尔曼滤波算法
   速度：PID串级控制
   动力：步进电机，步进电机驱动模块   （链接：http://item.taobao.com/item.htm?id=9624980727       http://item.taobao.com/item.htm?id=9767343281）
   电源：大容量锂电池
   遥控：PC机蓝牙遥控
                                    
    ----（速度方面因为考虑到是负重，所以速度没有设置很快。其实用步进电机速度也是可以很快的，而且静止时，可以很稳定的，不会有抖动）

视频效果：http://v.youku.com/v_show/id_XNTQ4MjMxNjQ0.html
          http://v.youku.com/v_show/id_XNTQ4NTUyMjcy.html


两轮小车载重物前进：



两轮小车载重物前进：



我在电气学院的实验室：



主控是用基于Cortex M4内核的STM32F407





电机驱动部分：步进电机我很推荐大家使用，两点好处：第一省去了码盘记速这个环节，第二克服了使用直流电机死区问题，能站得非常稳！
动力：步进电机，步进电机驱动模块   （链接：http://item.taobao.com/item.htm?id=9624980727       http://item.taobao.com/item.htm?id=9767343281）





曾经指导过本人做小车的一个学长和他的两轮小车照片----（照片里的帅哥可不是我哦，再次感谢下这位学长）



   

wind2100 发表于 2013-4-27 22:40:05

不错 用步进电机的 我看到的 你是第一个

sty2312255 发表于 2013-4-27 22:41:44

wind2100 发表于 2013-4-27 22:40 static/image/common/back.gif
不错 用步进电机的 我看到的 你是第一个

谢谢，你是第一个回帖的，{:titter:}

dxf5200 发表于 2013-4-27 22:55:34

等我把直流的电机调好了，我再试一下用步进的效果。

huangdog 发表于 2013-4-27 22:57:44

不错～也是我看到的第一个用步进电机驱动的～

CelestialBeing 发表于 2013-4-27 23:15:24

{:titter:}同上，看到的第一个用步进电机做的平衡小车，回头去买几个二手42步进玩玩

winterw 发表于 2013-4-27 23:22:31

楼主你的轮子是和电机是怎么装在一起?
可否上个细节图

urchin 发表于 2013-4-27 23:50:03

收藏一下!

185724132 发表于 2013-4-27 23:58:53

哥们儿，我的也是STM32F407开发板，嘿嘿

sty2312255 发表于 2013-4-28 00:15:24

dxf5200 发表于 2013-4-27 22:55 static/image/common/back.gif
等我把直流的电机调好了，我再试一下用步进的效果。

嘿嘿，步进电机好控制一些

sty2312255 发表于 2013-4-28 00:20:52

winterw 发表于 2013-4-27 23:22 static/image/common/back.gif
楼主你的轮子是和电机是怎么装在一起?
可否上个细节图

sty2312255 发表于 2013-4-28 00:24:07

huangdog 发表于 2013-4-27 22:57 static/image/common/back.gif
不错～也是我看到的第一个用步进电机驱动的～

在阿莫论坛，我也是没看到用步进电机的

sty2312255 发表于 2013-4-28 00:25:22

185724132 发表于 2013-4-27 23:58 static/image/common/back.gif
哥们儿，我的也是STM32F407开发板，嘿嘿

{:hug:} {:victory:} {:loveliness:}

huangdog 发表于 2013-4-28 00:29:53

sty2312255 发表于 2013-4-28 00:24 static/image/common/back.gif
在阿莫论坛，我也是没看到用步进电机的

不知LZ是多少细分的，电机低速运行的时候抖动如何～本以为步进电机因为存在步距反而不能很好的胜任自平衡小车的任务的，看LZ的视频感觉运行还是很平稳的～

sty2312255 发表于 2013-4-28 00:47:15

huangdog 发表于 2013-4-28 00:29 static/image/common/back.gif
不知LZ是多少细分的，电机低速运行的时候抖动如何～本以为步进电机因为存在步距反而不能很好的胜任自平衡 ...

是16细分，在店里买的驱动板很给力，细分做的很好。速度方面因为考虑到是负重，所以速度没有设置很快。其实用步进电机速度也是可以很快的，而且，可以很稳定的

wind2100 发表于 2013-4-28 20:41:38

楼主用的什么驱动IC? 那电机轴心要有丝的才行啊

qq358951421 发表于 2013-4-28 22:28:42

PID串级控制，LZ能细说一下不？比较感兴趣啊。。。

sty2312255 发表于 2013-4-28 23:50:55

qq358951421 发表于 2013-4-28 22:28 static/image/common/back.gif
PID串级控制，LZ能细说一下不？比较感兴趣啊。。。

额，小车控制还在完善当中，现在只是载重时给了一个平稳较慢的速度，一直在调整参数，探索步进电机承受范围内最快速度，亲，你留个邮箱，我把代码发给你看看吧

qq358951421 发表于 2013-4-29 00:12:36

留邮箱貌似要被封号{:sweat:}，，，，我的邮箱就是账号那串数字，扣扣邮箱（这样子说应该不会被封吧）。。。谢谢LZ。。。。不过还是想请LZ简单解释一下就行，看代码很麻烦。。。

myqiang1990 发表于 2013-4-29 01:44:18

我关注的是电机速度控制那部分。。。楼主我想要一份步进电机控制那部分的代码，是否可以留一份？你的电机是速度能够很好的根据动态目标位置进行合理的制动和加减速吗？

sty2312255 发表于 2013-4-30 18:22:45

myqiang1990 发表于 2013-4-29 01:44 static/image/common/back.gif
我关注的是电机速度控制那部分。。。楼主我想要一份步进电机控制那部分的代码，是否可以留一份？你的电机是 ...

嗯，用步进电机比直流电机好控制些，我控制加速和减速都是通过变积分和微分环节的参数来实现的，我觉得自己的算法还不是很好。

sty2312255 发表于 2013-4-30 18:24:33

qq358951421 发表于 2013-4-29 00:12 static/image/common/back.gif
留邮箱貌似要被封号，，，，我的邮箱就是账号那串数字，扣扣邮箱（这样子说应该不会被封吧）。。 ...

那等下周我把本科毕业论文写好后，在发给你吧，论文里会详细描述的

myqiang1990 发表于 2013-4-30 18:42:07

sty2312255 发表于 2013-4-30 18:24 static/image/common/back.gif
那等下周我把本科毕业论文写好后，在发给你吧，论文里会详细描述的

楼主还是传上来给大家研究研究，我期待你电机加减速那部分~~~其他我不感兴趣~~

雨过枫吟 发表于 2013-5-1 15:30:52

lz主控板电源和电机电源有分开？

雨过枫吟 发表于 2013-5-1 15:32:29

对于电机控制这方面能否解释一下你是怎么做的，我也在做这一块

qq358951421 发表于 2013-5-1 19:35:07

想请教一下LZ电机控速的思想。。串级PID是指有速度环和电流环吗？

soros 发表于 2013-6-18 21:49:22

亲儿，能参考一下控制步进电机的程序吗？QQ1265181167，小弟不胜感激。

guge165713701 发表于 2013-7-14 20:52:19

你的论文呢？麻烦给看看吧！

好人不学坏 发表于 2013-7-16 15:28:49

同求代码，QQ：2871057227@qq。com多谢楼主{:smile:}

sty2312255 发表于 2013-7-16 23:12:51

本帖最后由 sty2312255 于 2013-7-17 16:13 编辑

最近一直在研究四轴飞行器，今年考上了硕士研究生，有大把时间搞这个咯！

sty2312255 发表于 2013-7-17 16:15:14

代码写的不是很科学，毕业设计达到了效果，就转向下四轴飞行器，很多地方不是很合理！

sty2312255 发表于 2013-7-17 16:15:52

好人不学坏 发表于 2013-7-16 15:28 static/image/common/back.gif
同求代码，QQ：2871057227@qq。com多谢楼主

已经到帖子里了

windxiang 发表于 2013-8-2 22:27:36

sty2312255 发表于 2013-7-17 16:15 static/image/common/back.gif
已经到帖子里了

问你一下..f4的定时器也是16位的...你定时器那边有个210000的设置..那个不是已经超过16位定时器的值了...
还有motor函数传递的参数是什么意思呢???PID计算值那个输出值是代表什么意思呢?

sty2312255 发表于 2013-8-3 01:03:40

windxiang 发表于 2013-8-2 22:27 static/image/common/back.gif
问你一下..f4的定时器也是16位的...你定时器那边有个210000的设置..那个不是已经超过16位定时器的值了... ...

那个定时器是32位的，看芯片手册吧。代码写的 很乱，很匆忙写的，没整理，现在搞四轴了。

windxiang 发表于 2013-8-3 08:00:36

sty2312255 发表于 2013-8-3 01:03 static/image/common/back.gif
那个定时器是32位的，看芯片手册吧。代码写的 很乱，很匆忙写的，没整理，现在搞四轴了。 ...

我看过了...CNT PSC ARR都是16位的定时器..只有CCR是32位的...那么21000000是随便一个取值..还是和PID或者传感器有关???

windxiang 发表于 2013-8-3 08:01:19

sty2312255 发表于 2013-8-3 01:03 static/image/common/back.gif
那个定时器是32位的，看芯片手册吧。代码写的 很乱，很匆忙写的，没整理，现在搞四轴了。 ...

如果要搞四轴.可以来我们这个群:312998546....目前在模仿别人.高手众多

sty2312255 发表于 2013-8-4 00:48:14

windxiang 发表于 2013-8-3 08:01 static/image/common/back.gif
如果要搞四轴.可以来我们这个群:312998546....目前在模仿别人.高手众多

我在圆点博士的群里还有茶不思的

guge165713701 发表于 2013-8-9 16:33:23

你的论文可以上传一下嘛！看了代码，

sty2312255 发表于 2013-8-9 21:12:04

论文乱写的

leexy 发表于 2013-8-10 11:41:56

嗯步进电机做的果然够稳，就是成本太高了啊

rantingting 发表于 2013-8-13 11:02:58

做的不错，不过步进的话，速度估计是快不了了

rantingting 发表于 2013-8-13 11:03:25

用的M4，是不是大材小用了，不过学习M4也好

leexy 发表于 2013-8-14 09:53:28

rantingting 发表于 2013-8-13 11:02 static/image/common/back.gif
做的不错，不过步进的话，速度估计是快不了了

rantingting
请问使用步进电机的话，速度相比减速电机会差多少？
为什么不进电机会比较慢？
谢谢

rifjft 发表于 2013-8-14 10:58:44

这种场合用步进电机并不慢，功耗才是问题

rantingting 发表于 2013-8-14 17:57:55

leexy 发表于 2013-8-14 09:53 static/image/common/back.gif
rantingting
请问使用步进电机的话，速度相比减速电机会差多少？
为什么不进电机会比较慢？


首先呢，我没用过步进电机做车子，步进电机的速度确实慢，当然大家都是做了自己玩玩而已，用步进也是没问题的，至于直流电机的速度要看你买的电机的转速是多大了，我的车子其实也很慢，是因为扭矩不足，不敢跑快。在响应上和功耗上这是步进电机的不足，我是这么理解的，不过还有一个很重要的是步进电机不适合PID控制，没有直流电机用着方便

leexy 发表于 2013-8-14 19:10:26

rantingting 发表于 2013-8-14 17:57 static/image/common/back.gif
首先呢，我没用过步进电机做车子，步进电机的速度确实慢，当然大家都是做了自己玩玩而已，用步进也是没问 ...

嗯 好的非常感谢

sty2312255 发表于 2013-8-15 22:33:30

leexy 发表于 2013-8-10 11:41 static/image/common/back.gif
嗯步进电机做的果然够稳，就是成本太高了啊

电机+驱动=230.当时想去毕业旅行了，都是马马虎虎弄了下

sty2312255 发表于 2013-8-15 22:38:47

RE: 基于Cortex-M4与步进电机下两轮自平衡小车的移动控制

rantingting 发表于 2013-8-13 11:03 static/image/common/back.gif
用的M4，是不是大材小用了，不过学习M4也好

嗯，是抱着学习M4的目的搞得，本来是想在上面加上摄像头的，后面想出去旅游了，就没弄了，现在感觉车子做的很烂，9月份开学开始弄下四轴和图像处理这块，以后不会这么马虎了。

rantingting 发表于 2013-8-15 22:40:23

sty2312255 发表于 2013-8-15 22:38 static/image/common/back.gif
嗯，是抱着学习M4的目的搞得，本来是想在上面加上摄像头的，后面想出去旅游了，就没弄了，现在感觉车子做 ...

恩 都是两轮到四轴 加油

cetone 发表于 2013-9-9 18:39:40

回楼45楼。其实步进电机速度一点都不慢，加速算法写好的话，可以很快的。

成就与价值 发表于 2013-9-9 20:10:48

图上有一款小的淘宝上有卖好像，不过楼主的平衡车听稳定的，赞一个!

kxm2008 发表于 2013-9-16 16:06:29

很不错啊，学习下

玉洋子 发表于 2013-10-27 18:16:47

想求个电机驱动的原理图的，看着不错呢，又不好意思问卖家要{:mad:}

sty2312255 发表于 2013-11-10 20:17:25

玉洋子 发表于 2013-10-27 18:16 static/image/common/back.gif
想求个电机驱动的原理图的，看着不错呢，又不好意思问卖家要

原理图我有，可以发给你

shileiprince 发表于 2014-1-22 08:22:42

同上，看到的第一个用步进电机做的平衡小车，回头去买几个二手42步进玩玩

sty2312255 发表于 2014-4-24 10:36:54

shileiprince 发表于 2014-1-22 08:22
同上，看到的第一个用步进电机做的平衡小车，回头去买几个二手42步进玩玩 ...

哈哈，自娱自乐的典范

492905943 发表于 2014-4-24 15:56:22

学长，我来顶一个。我们现在在院长实验接着做平衡小车，用的是直流电机已经实现直立控制   不过速度加速度控制模块就影响了直立控制

492905943 发表于 2014-4-25 19:17:21

492905943 发表于 2014-4-24 15:56
学长，我来顶一个。我们现在在院长实验接着做平衡小车，用的是直流电机已经实现直立控制   不过速度加速 ...

学长，求助。学弟没办法了（湖工大）

xuanfong1 发表于 2014-4-27 14:27:34

路过路过 帮楼主赞下 这么牛

liuyang3w1t 发表于 2014-5-5 11:16:43

高手啊，学习中的力量。

yeblue 发表于 2014-5-25 22:58:24

轮子是合金的吗？哪里买的？

John2013 发表于 2014-7-17 22:43:55

sty2312255 发表于 2013-11-10 20:17
原理图我有，可以发给你

呵呵，在楼主程序里看到熟悉的科尔曼滤波。现在刚学步进电机，低速时振动很大，求驱动电路原理图。 马化腾：909918957。谢谢

玉洋子 发表于 2014-9-11 20:23:42

sty2312255 发表于 2013-11-10 20:17
原理图我有，可以发给你

好久没来了，电机驱动原理图，{:tongue:} 谢谢

kent.c 发表于 2014-9-15 09:01:46

我最近闲着没事也用步进电机捏了一款自平衡机器人。但是感觉步进电机启动时容易丢步，力矩小。楼主有遇到这样的问题吗？怎么解决的？

Tyron 发表于 2014-9-22 23:23:47

非常不错

犯戒和尚 发表于 2014-9-27 10:41:14

帮顶一个

yaake 发表于 2014-9-27 12:04:26

多谢分享，本科做到这种水平，厉害

qs6361036 发表于 2014-9-27 13:20:25

不错 不错 ，控制的很稳定啊

wangjiechun 发表于 2014-12-4 20:29:33

好好学习一下

jay744 发表于 2014-12-12 10:50:02

我也打算自己做一个，啥都不会

yat 发表于 2014-12-27 22:34:57

mark基于Cortex-M4与步进电机下两轮自平衡小车的移动控制

zwcled 发表于 2015-5-15 20:54:50

报告楼主，我对你步进电机控制那块很感兴趣。

myqiang1990 发表于 2015-10-28 18:09:54

不知道楼主还关注这个帖子吗？我比较疑惑一点：比如，现在步进电机在高速往一边运动去平衡，假如我瞬间把车一推，注意是瞬间，没有任何中间过程，把车子推到倒向另外一边，那么步进电机会瞬间切换向？然后反转？如果步进电机在在高速中突然切换方向反转，不会丢步吗？是不是先有个急刹车的过程，当电机将到一定的低速度的时候，再反转？

简单侣图 发表于 2016-6-29 20:09:19

1.没看懂SL=21000000/left;        SR=21000000/right;是啥意思，21000000从哪里来的
2.       
//嵌套pid我还没看到什么嵌套，步进电机有带测速功能么？ 控制步进电机是调整脉宽来实现的吧，还是调整脉冲数或者是说频率呢

1069182055 发表于 2016-12-29 13:23:37

步进电机也可以，不错。。
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