这次我们来深入一下PID的强化核心。
一.详情了解
1.例子
假设我们有一个电机用5V电池供电，想要让他每分钟500转，一开始电池满电时候，是可以达到要求的，但是当电池容量下降一半时候，我们知道假设电机功率是10W，当电压为2.5V时候电机就只有2.5W了，电压下降一半，功率缩小四分之一，我们转速肯定达不到要求了。所以我们就需要引入一个反馈，来对电机实现闭环控制，当电压波动下降或升高时候，转速就会根据反馈，进行自动调节。
还有就是如果你有两个电机，想让小车直着走，那也是用问题的，因为单机制造工艺不同，他就会歪着走。
2.一般的编码器电机
有两个相位差90°的霍尔传感器，可以输出正交波形，从而对电机进行测速。
比如说这样子，这就是能检测方向的原理，正反时候，A相和B项的波形出现的时机不同。
启动的是定时器的PA8和PA90预分频，最大计数65535，满量程之后我们进行程序编写，我们都了解过单片机的额定时器编码器模式，CNT是计数器，然后ARR是自动重装值，决定你能记录多少个数字。还需要注意编码器线程和计数模式，这些都是偏移量。比如说T1T2计数模式，来一个脉冲会记录两个数字，ab项就会记录四个。就是两个通道同时计数，如果选择T1，就是A计数，选择T2就是B计数。
3.程序编写
即使我们配置完成后也需要进行开启外设，cubemx不会帮我们开启外设。
然后通过串口我们来打印一下。
然后旋转编码器计数器的值就会增加。
然后正传和反转是不一样的。
我们可以开一个10MS的定时器，看看这个时间内记录了多少数。
我们使用定时器3计数。
同时开启中断，因为我们要处理溢出之后的数据。
然后使用hal库独有的，中断回调函数。
为什么不用中断函数呢，因为比如说我们在主函数里面定义了一个变量，想要在中断函数给置1，的话，那么就会保存，中断函数里面会说使用了未定义的变量，所以我们就需要使用到中断回调函数，来进行操作。
之后如果我们定时器->实例对象->==定时器3，也就是定时器3触发的中断，就执行下面的。然后我们以1000hz频率进行记录数据，之后把计数器的值进行清零。
之后就可以看一下转速了。
我们在开启一个定时器用来生产PWM波形。然后我们默认给一个500占空比的波形。我们不能直接用单片机驱动电机因为电流太小了，驱动不起来，我们可以加电机驱动模块，我这里用的是12V的电机所以用的就是L298N驱动模块。
然后对PWM进行使能。
之后可以看到是一个1KHz的占空比的一个信号。
可以看到编码器的计数值是大概16左右。
我们用手给电机一个阻力，电机的值就下降了。
4.闭环控制
控制什么就是什么环，比如我们这个是控制速度的就是速度环，控制电压的就叫电压环。闭环的话就是输入和输出有相互练习，有一个反馈给到输入。
然后就是PID控制函数，我们来调一下PID。
我们先只给P项看一下PID的输出。
之后打印以下PID。
之后我们设置一个想要的转速。
当我们没有开启PID时候先手动转就可以看到PID的偏差和时机速度以及误差。
你可以把想要的速度转换为PWM模式，也可以转化为每分钟转速，这里就转化为PWM相关的。
之后加入一个积分限幅，限制以下输出幅度。
之后蓝色的是目前的速度，绿色是目标值，可以看到目前是23没有达到目标值是因因为PID补偿太小了。
我们调整补偿。
可以看到基本上就可以了。
如果P的值过大，还会产生一个过冲就会有振荡。而且电机会出现异常响动。
I的值就是尽量让蓝色的去逼近绿色的线，消除一个固定的小误差。电机的话这两项就可以了。