串级PID算法在滚球控制系统中的应用

作者：徐涢基; 肖城钢; 李婷; 龚明; 陈芳

来源：现代电子技术, 2020, 43(09): 122-125.

DOI：10.16652/j.issn.1004-373x.2020.09.029

• 滚球控制系统
• 串级PID算法设计
• 占空比计算
• 平板摆动控制
• 系统控制效果
• 运动数据分析

针对传统滚球控制系统控制精度不高、控制速度较慢的特点,设计了一款运行速度快、定位精度高、机械结构稳定的滚球控制系统。该系统由STM32控制器、OV7670摄像头模块、6221MG数字舵机、触摸屏模块、电源模块及亚克力板等组成。摄像头采集小球实时位置信息,采用内环速度PID及外环位置PD算法组成的串级PID算法,系统将当前小球位置信息与设定位置相比较,计算出理想PWM占空比,驱动舵机控制平板摆动,使小球按指定方式运动。经测定,该系统控制效果良好。与单环PID控制系统相比,具有控制精度较高,控制时间更短的优势,且具有较强的抗干扰性和鲁棒性。

• 单位
  华东交通大学理工学院