Arduino小车PID自整定调速

为Arduino小车实现PID自整定调速是一个相对复杂的任务，因为它涉及到测量、控制和调整多个参数。以下是一个简化的示例，演示如何使用PID控制器和自整定方法来实现小车的调速。

在这个示例中，将使用两个直流电机来控制小车的运动。首先，需要定义PID控制器的相关参数，如比例系数（P）、积分系数（I）和微分系数（D）。

#include <PID_v1.h>
// 定义PID参数
double kp = 1.0;  // 比例系数
double ki = 0.1;  // 积分系数
double kd = 0.01; // 微分系数
// 创建PID控制器对象
PID motorPID(&Input, &Output, &Setpoint, kp, ki, kd, DIRECT);

在这个示例中，使用了PID库（PID_v1.h），可以在Arduino库管理器中找到并安装它。

接下来，需要定义输入（当前速度）、输出（电机控制值）和设定值（目标速度）：

double Input, Output, Setpoint;

在setup()函数中，进行初始化设置，并启动PID控制器：

void setup() {
  // 初始化电机控制引脚
  pinMode(motorPin1, OUTPUT);
  pinMode(motorPin2, OUTPUT);
  
  // 设置PID控制范围
  motorPID.SetOutputLimits(-255, 255);

  // 设置目标速度
  Setpoint = 100.0; // 设置为您期望的目标速度

  // 启动PID控制器
  motorPID.SetMode(AUTOMATIC);
}

在loop()函数中，进行PID计算，并将输出应用到电机以实现调速：

void loop() {
  // 测量当前速度（假设从传感器获得）
  Input = getMeasuredSpeed(); // 替换为实际的测量方法

  // 运行PID计算
  motorPID.Compute();

  // 将输出应用到电机（通过PWM）
  if (Output > 0) {
    digitalWrite(motorPin1, HIGH);
    digitalWrite(motorPin2, LOW);
    analogWrite(motorPWM, Output);
  } else {
    digitalWrite(motorPin1, LOW);
    digitalWrite(motorPin2, HIGH);
    analogWrite(motorPWM, -Output);
  }

  delay(100); // 控制频率，根据需要调整
}

请注意，上述示例中的电机控制部分是基于假设，实际情况可能需要根据电机和硬件设置进行调整。

这只是一个简单的示例，PID控制器的参数和整定可能需要根据具体情况进行调整。在实际应用中，可能需要对PID参数进行调整，并根据传感器测量值来获取更精确的速度反馈。