四轴PID调试

本人曾在大二，大三参加过第六，第七届飞思卡尔智能车比赛，之后在考研过后在飞思卡尔智能车为我打下的良好基础下开始制作四轴飞行器。在年中到现在陆续调试了两架四轴，一架十字，一架X。其中四轴的平衡是很重要的一环，其中涉及到的PID整定，因为听闻今年摄像头也要站起来了，个人认为PID整定过程都有可以互相借鉴之处，顾在此一贴，也顺便为我的ARM-ST校园比赛求支持。

PID调试心得

本人不是自动化出身，也没有受过专业训练，都是自己摸索，在这里浅述一下自己的PID参数整定心得。所言之物皆由实践及自己的理解得出，如有不当之处还请指正。

首先例举第一个例子，我调的第一台四轴飞行器，十字型四轴飞行器，讲下配置： 网上一百多的650机架，好赢20A电调，新西达2212 1000kV,1045的桨，2200mah电池。

采用位置式PID控制，位置式PID公式如下

PID的基本意义我在次就不作阐述了，我只讲我的设计，我以姿态角作为被控制对象，所以

e(k) = 期望-测量 = 给定值-测量姿态角

对于微分项D,我做了一点改变，标准PID的微分项D=kd*(e(k)-e(k-1))，我在实践过程中因为角度的微分就是角速度，而陀螺仪可以直接测出角速度，所以我没

我的四轴专用PID参数整定方法及原理---超长文慎入(转)

给四轴调了好久的PID，总算是调好了，现分享PID参数整定的心得给大家，还请大家喷的时候手下留情。

首先说明一下，这篇文章的主旨并不是直接教你怎么调，而是告诉你这么调有什么道理，还要告诉大家为什么?只?使用PID的四轴会在飞行中震荡，告诉大家为什么光使用PID并不能实现对四轴姿态?足够好?的控制。文章中还是涉及了不少自控原理和其他控制相关的，没有一点底子的话确实会看着很困惑（不然那么些人花好几年学控制还有什么意义？）。如果你只想知道结论的话，直接看文章开头和结尾部分就好了（作者也支持大家这么做，这样被喷的几率就小了=_=）。

本人是刚刚转行学控制，思考错误的地方还请各位大神批评指正。

Ps：用wps画系统框图太费劲了，于是就一个豆没有画……，大家不会怪罪我吧？

PID控制器是什么？

我想每一个看到这里的人都对PID的概念有了足够的了解，我一遍遍叽歪比例积分微分没有任何意义。这里我只想说一些大家提的较少的?重点?内容：

PID控制器是一个线性的控制器！从这里开始我们进入正题了，虽然若干年来PID已然成为了世界上使用最普遍的控制

正文开始：这篇文章分为三个部分：

? ? ?

PID原理普及

常用四轴的两种PID算法讲解(单环PID、串级PID) 如何做到垂直起飞、四轴飞行时为何会飘、如何做到脱控？

PID原理普及

1、 对自动控制系统的基本要求： 稳、准、快：

稳定性（P和I降低系统稳定性，D提高系统稳定性）：在平衡状态下，系统受到某个干扰后，经过一段时间其被控量可以达到某一稳定状态； 准确性（P和I提高稳态精度，D无作用）：系统处于稳态时，其稳态误差；

快速性（P和D提高响应速度，I降低响应速度）：系统对动态响应的要求。一般由过渡时间的长短来衡量。

2、 稳定性：当系统处于平衡状态时，受到某一干扰作用后，如果系统输出能够恢复到原来的稳态值，那么系统就是稳定的；否则，系统不稳定。

3、 动态特性（暂态特性，由于系统惯性引起）：系统突加给定量（或者负载突然变化）时，其系统输出的动态响应曲线。延迟时间、上升时间、峰值时间、调节时间、超调量和振荡次数。

通常： 上升时间和峰值时间用来评价系统的响应速度； 超调量用来评价系统的阻尼程度；

正文开始：这篇文章分为三个部分：

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PID原理普及

常用四轴的两种PID算法讲解(单环PID、串级PID) 如何做到垂直起飞、四轴飞行时为何会飘、如何做到脱控？

PID原理普及

1、 对自动控制系统的基本要求： 稳、准、快：

稳定性（P和I降低系统稳定性，D提高系统稳定性）：在平衡状态下，系统受到某个干扰后，经过一段时间其被控量可以达到某一稳定状态； 准确性（P和I提高稳态精度，D无作用）：系统处于稳态时，其稳态误差；

快速性（P和D提高响应速度，I降低响应速度）：系统对动态响应的要求。一般由过渡时间的长短来衡量。

2、 稳定性：当系统处于平衡状态时，受到某一干扰作用后，如果系统输出能够恢复到原来的稳态值，那么系统就是稳定的；否则，系统不稳定。

3、 动态特性（暂态特性，由于系统惯性引起）：系统突加给定量（或者负载突然变化）时，其系统输出的动态响应曲线。延迟时间、上升时间、峰值时间、调节时间、超调量和振荡次数。

通常： 上升时间和峰值时间用来评价系统的响应速度； 超调量用来评价系统的阻尼程度；

三菱第四轴调试

三菱M64第四轴调试说明

机型：FV800A PLC版本：7202-00

第四轴放大器型号：SVJ2-06 第四轴马达型号：HA40NT 调整放大器旋钮开关（SW1）

X轴 0 Y轴 1 Z轴 2 4TH 3 SP轴 4

参数设置：

1．基本规格参数

#1002：控制轴数，设“4”关机再开后出现第四轴画面 #1013：轴名称，设“B”

#1015：指令定位，设“10”

#1017：旋转轴，设“1”

#1018：马达旋转方向，设“1”

2．伺服参数

A． 达型号设置（MTYP）

#2225：根据马达型号和编码器型号设置为“2200”

B． 电源型号设置（PTYP）、

#2236：设为1000

3．轴规格参数

见（附件一）

4．原点复归参数

#2025：4000

#2026：200

#2027：122

#2030：0

（详见附件二）

5．PLC参数设置

6404．1：设“1”表示有安装第四轴

6405．3：设“0”表示含夹、松信号

6403．5：设“0”表示电磁阀0N时为松开

6．PLC开关设置

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MasterCAM在四轴、五轴加工中的应用技巧

一、四轴加工的应用

卫生巾切刀成型辊的数控加工主要是通过用平铣刀和锥度成型刀在XK-715M机床（带旋转轴的三坐标数控机床）上实现的。旋转轴上夹持的切刀成型辊相当于第四轴——A轴，刀具在圆柱体上走空间曲线，就得到刀刃的型面。

那么，如何建出这条卷在圆柱体上的空间曲线呢？

首先，在MasterCAM8.0中，根据切刀理论刃口展开图画出不同刀具的中心轨迹展开图，这是二维曲线。

然后，利用主菜单的转换→卷筒→串连，用串连的方式选取刀具轨迹曲线→然后设定卷筒直径、旋转轴X及曲线放置在圆柱体上的位置→确认后再作出与卷筒直径同样大小的圆柱曲面，作为4轴曲线加工的导动曲面，将空间曲线以投影方式投到圆柱面上进行加工。

虽然同样是FANUC系统，但XK-715M机床和加工中心控制器的所使用的格式稍有区别，所以在用MasterCAM后处理产生NC程序之前需修改后置处理文件MPFAN.PST。

方法如下：进入文件→编辑→*.PST→找到系统默认的MPFAN.PST文件，先作备份，如另存为MPFAN-1.PST文件，然后打开，找到下面清单中的变量ro

穿越机油门曲线/PID/综合调试篇（新手版）

首先一架穿越机拿到手以后，要先矫正一下电调最高点和最低点，具体办法就是把4个电调信号线（要接好电机）并联在一起，然后接入接收机油门通道，遥控器开机最大油门，然后接收机通电，听到滴一声，然后把油门收到最小位置，校准即完成。接下来装好机在飞控参调软件里电机启动怠速里检查一下4个电机启动怠速是否基本一致。

接下来相信你的穿越机已经装好了，电机旋转方向，螺旋桨方向都也已经确认好没问题了。现在需要先调试油门曲线，这个还是比较重要的，比如3S和4S电池的悬停油门位置是不一样的，假如你用4S电池，不调试曲线的话，或许在25%的油门位置就能悬停了，这样会使低速油门摇杆行程过短，造成降落困难。所以确保悬停油门位置在45%-50%左右，如果你是210轴距的飞机，3S电池，那默认油门参数应该可以正常使用，至于油门EXP值，根据你的飞行风格来调试。

调好油门曲线以后需要调整通道的EXP值了，注意所有通道的EXP值不要在遥控器里调试，因为会影响PID的计算，遥控器里EXP全部设置为零，在参调软件里调试。

我个人喜欢把RATE值加起来，然后再调整PID，这样做动作比较灵活，容易后续调整PID判断飞机状态。我用的是cleanfligh

MasterCAM在四轴、五轴加工中的应用技巧

一、四轴加工的应用

卫生巾切刀成型辊的数控加工主要是通过用平铣刀和锥度成型刀在XK-715M机床（带旋转轴的三坐标数控机床）上实现的。旋转轴上夹持的切刀成型辊相当于第四轴——A轴，刀具在圆柱体上走空间曲线，就得到刀刃的型面。

那么，如何建出这条卷在圆柱体上的空间曲线呢？

首先，在MasterCAM8.0中，根据切刀理论刃口展开图画出不同刀具的中心轨迹展开图，这是二维曲线。

然后，利用主菜单的转换→卷筒→串连，用串连的方式选取刀具轨迹曲线→然后设定卷筒直径、旋转轴X及曲线放置在圆柱体上的位置→确认后再作出与卷筒直径同样大小的圆柱曲面，作为4轴曲线加工的导动曲面，将空间曲线以投影方式投到圆柱面上进行加工。

虽然同样是FANUC系统，但XK-715M机床和加工中心控制器的所使用的格式稍有区别，所以在用MasterCAM后处理产生NC程序之前需修改后置处理文件MPFAN.PST。

方法如下：进入文件→编辑→*.PST→找到系统默认的MPFAN.PST文件，先作备份，如另存为MPFAN-1.PST文件，然后打开，找到下面清单中的变量ro

基于ESVIEW3.2.1的PRONET伺服驱动器PID调试

一、三闭环控制的伺服系统

在伺服驱动器中，往往采用三闭环的控制方式来控制伺服的运行。如图所示：

市面上常见的交流伺服系统具有电流反馈，速度反馈和位置反馈的三闭环结构形式，其中电流环和速度环为内环（局部环），位置环为外环（主环）。电流环的作用是使电机绕组电流实时、准确的跟踪电流指令信号，限制电枢电流在动态过程中不超过最大值，使系统有足够大的加速转矩和实时性，但是电流环的处理时间十分短暂，只能通过电路元器件来进行控制。速度环的作用是增强系统的抗负载扰动的能力，抑制速度波动，实现稳态无静差。位置环的作用是保证系统静态精度和动态跟踪的性能，这直接关系伺服系统的稳定性和能否高性能运行。通常来说，我们调节一台伺服的PID参数时，我们只调节速度环和位置环。

二、PID控制器基本概念

那么PID到底是什么呢。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它 以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的 其它技

基于ESVIEW3.2.1的PRONET伺服驱动器PID调试

一、三闭环控制的伺服系统

在伺服驱动器中，往往采用三闭环的控制方式来控制伺服的运行。如图所示：

市面上常见的交流伺服系统具有电流反馈，速度反馈和位置反馈的三闭环结构形式，其中电流环和速度环为内环（局部环），位置环为外环（主环）。电流环的作用是使电机绕组电流实时、准确的跟踪电流指令信号，限制电枢电流在动态过程中不超过最大值，使系统有足够大的加速转矩和实时性，但是电流环的处理时间十分短暂，只能通过电路元器件来进行控制。速度环的作用是增强系统的抗负载扰动的能力，抑制速度波动，实现稳态无静差。位置环的作用是保证系统静态精度和动态跟踪的性能，这直接关系伺服系统的稳定性和能否高性能运行。通常来说，我们调节一台伺服的PID参数时，我们只调节速度环和位置环。

二、PID控制器基本概念

那么PID到底是什么呢。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它 以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的 其它技