在智能小車中，會(huì)用到微型減速電機(jī)帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，微型減速電機(jī)需要有正反轉(zhuǎn)控制，下面天孚微電機(jī)介紹智能小車微型減速電機(jī)PID簡(jiǎn)單控制理論。

首先普及下，為什么智能小車需要用微型減速電機(jī)，由于微型直流電機(jī)轉(zhuǎn)速非?？?，每分鐘幾千到幾萬(wàn)轉(zhuǎn)不等，但是在高轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下，微電機(jī)的扭矩非常小，無(wú)法帶動(dòng)智能小車的車輪，會(huì)導(dǎo)致微電機(jī)堵轉(zhuǎn)，所以需要用到齒輪減速箱（牙箱）來(lái)將轉(zhuǎn)速降低，加大扭力，原理是在微電機(jī)輸出軸上負(fù)載小齒輪，然后帶動(dòng)大齒輪，在加上小齒輪與大齒輪，齒輪組越多，扭力則會(huì)越大，轉(zhuǎn)速也會(huì)越低。減速機(jī)常見(jiàn)有齒輪減速、渦輪蝸桿減速、行星減速等。齒輪減速結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本也低在智能小車驅(qū)動(dòng)中非常常見(jiàn)，精密行星減速機(jī)結(jié)構(gòu)精細(xì)、效率高、但是價(jià)格偏高，至于渦輪蝸桿減速機(jī)在智能小車上幾乎不會(huì)用到。

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智能小車需要精準(zhǔn)調(diào)速，所以會(huì)用到編碼器，主要作用是通過(guò)測(cè)定微型減速電機(jī)的磁場(chǎng)變化來(lái)確定償電機(jī)的轉(zhuǎn)速，一般用霍爾磁力編碼器。單片機(jī)（也就是微控制器）通過(guò)四倍頻的方式讀取編碼器的型號(hào)，A、B倆相是倆個(gè)相位不同的正弦波，設(shè)置跳沿中斷，在倆正弦波的上升沿和下降沿都產(chǎn)生中斷，就可由此讀取角度或者角速度信息。在32等單片機(jī)上，定時(shí)器就有編碼器模式，可以通過(guò)硬件技術(shù)自動(dòng)四分頻，只需要設(shè)置一些寄存器的位即可。

微型減速電機(jī)離散PID控制，因?yàn)橹悄苄≤囄⑿蜏p速電機(jī)的數(shù)據(jù)需要連續(xù)的，但是數(shù)據(jù)采樣的頻率無(wú)法無(wú)限高，所以需要模擬調(diào)節(jié)器來(lái)進(jìn)行離散化處理，如輸出頻率為200khz第5ms輸出一次的話，那么計(jì)算周期小于5ms就沒(méi)有任何意義的，但是如采用10ms為一個(gè)計(jì)算周期的話，只需要根據(jù)采樣的偏差時(shí)刻來(lái)計(jì)算控制量。

PID有兩個(gè)非常重要的前提：在采樣時(shí)間短的狀態(tài)下，用一介差分來(lái)代替一介微分；用累加代替積分。根據(jù)編碼器脈沖累加測(cè)量電機(jī)得位置信息，并與目標(biāo)值進(jìn)行比較，得到控制偏差，然后通過(guò)對(duì)偏差的比例、積分、微分進(jìn)行控制。

PID的三個(gè)重要指標(biāo)：穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性

速度PID：速度閉環(huán)控制是根據(jù)單位時(shí)間獲取的脈沖數(shù)（M法測(cè)速）測(cè)量電機(jī)的速度信息，并與目標(biāo)值進(jìn)行比較，得到控制偏差，然后通過(guò)對(duì)偏差的比例、積分、微分進(jìn)行控制，使偏差趨向于零的過(guò)程。

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