دليل تصحيح أخطاء نظام Gimbal PID ثنائي الأبعاد: قل وداعًا للارتعاش والتأخر، وأدرك المكان الذي تشير إليه.

عند صنع أمضاعفاتgimbal، وخاصة ثنائي الأبعاد، هل واجهت أيضًا هذه المشكلة: محاولة ربط الاثنينمضاعفاتبطاعة، ولكن النتيجة إما أن تهتز مثل مرض باركنسون، أو لا تتحرك في مكانها؟ من الواضح أنها زاوية، فلماذا يصعب تحريكها؟ لا تقلق، الأمر ليس كذلكمضاعفاتمكسورة، ولكن نظام التحكم الخاص بك يفتقد روحه - PID. يبدو هذا الشيء وكأنه كتاب مقدس، ولكن بمجرد أن تفهمه، يمكنك ضربه أينما يشير محورك.

ما هو بالضبط PID؟

ببساطة، PID يشبه التحكم في دواسة الوقود أثناء القيادة. تريد القيادة لمسافة 100 ياردة (القيمة المستهدفة)، لكن السرعة الحالية هي 80 فقط (القيمة الحالية)، والفرق هو 20. P (النسبة) هو الضغط على دواسة الوقود بقوة بناءً على هذا الاختلاف. كلما زاد الفرق، كلما زاد المسرع. ومع ذلك، من السهل تجاوز الهدف باستخدام P وحده. في هذا الوقت سأخرج (النقاط) لأأخذ في الاعتبار الأخطاء المتراكمة في الماضي، وأساعدك على إضافة المزيد من الزيت أو جمع المزيد من الزيت قليلاً. D (التفاضلي) مثل توقعك. عندما ترى أن هناك منحدرًا كبيرًا أمامك، يجب عليك إيقاف الوقود مسبقًا لمنع السرعة الزائدة. وبتعاون هؤلاء الثلاثة، يمكن أن تكون السيارة سريعة ومستقرة.

لماذا يجب على gimbal استخدام PID؟

إذا فكرت في الأمر، إذا تركت المؤازرة تدور بمقدار 90 درجة، فيمكن أن تدور بدون PID، ولكن هذا هو التحكم في الحلقة المفتوحة. إذا كانت الكاميرا المعلقة على المحور ثقيلة بعض الشيء، أو إذا تم سحب الكابل، فلن يكون لدى المؤازرة القوة للتغلب على المقاومة ولن يتمكن من الدوران في مكانه. أو إذا تركتها تدور بسرعة، فسوف تضربك بـ "رنين"، ويكون القصور الذاتي كبيرًا جدًا، وسوف يهتز المحور لفترة طويلة. PID هو عنصر تحكم في حلقة مغلقة. وسوف تبقي العين على الزاوية الحالية. إذا كان هناك أي انحراف أو اهتزاز، فسوف يقوم على الفور بضبط إخراج المؤازرة لضمان توقف المحور بشكل ثابت ودقيق في المكان الذي تريد أن يظهر فيه.

كيف أبدأ في تعديل معرف PID الأول الخاص بي؟

قد يبدو ضبط PID أمرًا ميتافيزيقيًا، ولكنه في الواقع عملية "تجربة وتصحيح للأخطاء". أولاً، يجب أن يكون لديك أداة تصحيح يمكنها عرض الزاوية في الوقت الفعلي، مثل طباعة الزاوية الحالية على الكمبيوتر من خلال المنفذ التسلسلي. بعد ذلك، اضبط I وD على 0 أولاً، ثم أضف P فقط. قم بزيادة قيمة P ببطء من الصغيرة إلى الكبيرة حتى يبدأ المحور المحوري في الاهتزاز قليلاً. في هذا الوقت، P يكاد يكون كافيا. ثم أضف القليل من D، وعادةً ما يختفي الارتعاش ويستجيب المحور المحوري بشكل أسرع. إذا وجدت أن المحور الثنائي يحتوي دائمًا على اختلافات ثابتة ولا يمكن تدويره إلى الموضع الدقيق، أضف المزيد من I. تذكر، اضبط معلمة واحدة فقط في كل مرة.

ماذا سيحدث إذا كانت P صغيرة جدًا أو كبيرة جدًا؟

إذا تم ضبط P بشكل صغير جدًا، تمامًا كما هو الحال عندما تقود السيارة وتضغط على دواسة الوقود برفق، فسيكون المحور المحوري مثل رجل عجوز ذو استجابة بطيئة، ويتأرجح ببطء نحو الهدف، ولن يكون دقيقًا لفترة طويلة. وهذا ما يسمى "الاستجابة البطيئة" من حيث السيطرة. من ناحية أخرى، إذا تم ضبط P على مستوى عالٍ جدًا، فإن المحور المحوري ينفد صبره ويندفع مع "الحفيف". ونتيجة لذلك، لا يمكنه إيقاف السيارة ويتأرجح ذهابًا وإيابًا في الموضع المستهدف. وهذا هو "التجاوز" و"التذبذب". ما نريده هو أن يصل المحور إلى الهدف بسرعة وسلاسة، وأن يصل إلى الهدف دفعة واحدة دون أي ارتعاش. هذا يعتمد على التركيبة الذهبية لـ P و D.

ما هو قمع D؟

D هو المثبط، المصمم خصيصًا للتعامل مع الارتعاش والاهتزاز. تخيل أنك تدفع بابًا دوارًا ثقيلًا، وسوف يتأرجح للخلف بعد أن تدفعه. إذا كنت ذكيا، فسوف تقابله بيدك عندما يكون في مكانه تقريبًا، وتحجبه قليلاً، وتمتص الطاقة الحركية الزائدة، وسيتوقف الباب بثبات. ما يفعله D هو وظيفة "مواجهة الأمر". من خلال حساب الاتجاه المتغير للزاوية، فإنه يتنبأ بأن المحور المحوري على وشك تجاوز الهدف، ويسحبه للخلف مقدمًا في الاتجاه المعاكس. بعد إضافة D، ستظهر حركات المحور الثنائي "لزجة" وسلسة للغاية، دون أي اهتزاز غير ضروري على الإطلاق.

ما هي المشكلة التي يمكنني حلها؟

هل سبق لك أن واجهت هذا الموقف: تم تعديل P وD، ويكون المحور مستقرًا مثل الصخرة عند تفريغه، ولكن بمجرد تركيب كاميرا ثقيلة، يفقد المحور دائمًا بضع درجات ولا يمكنه العودة إلى الموضع الأصلي. وهذا هو "التفاضل الثابت" وينتج عادةً عن الاحتكاك أو الجاذبية غير المتوازنة. لقد ولدت من أجل هذا. إنه مثل المحاسب، يجمع كل الأخطاء الصغيرة في الفترة الماضية، وإذا وجد أن هناك نقصًا، فإنه سيقدم المزيد من التعويضات تدريجيًا. لذلك، يمكنني تمكين المحور الثنائي من إزالة الاختلافات الثابتة والتصويب على الهدف حتى عند تحميله. ومع ذلك، إذا كنت قويًا جدًا، فسوف يسبب ذلك أيضًا صدمة، لذا يجب إيقافه باعتدال.

عند رؤية هذا، هل تشعر بالحكة بالفعل وتريد تجربتها؟ في الواقع، ضبط PID يشبه تعلم ركوب الدراجة. بمجرد أن تفهم المبادئ، ستشعر بها بشكل طبيعي بعد ممارستها لعدة مرات. لماذا لا تفتح برنامج تصحيح الأخطاء الخاص بك الآن وتحاول إضافة مجموعة من معلمات PID إلى محورك لرؤية التأثير؟ إذا واجهت أي مشاكل، يرجى ترك رسالة في منطقة التعليق، ولا تنس الإعجاب بها ومشاركتها حتى يتمكن المزيد من الأصدقاء الذين يلعبون الماكينات من رؤيتها!