单片机超声波单浆定高总结

单片机超声波单浆定高原理:通过超声波获取高度，设定目标高度，通过PID控制算法调节PWM输出的大小从而达到快速稳定的定高。
简单介绍一下PID控制算法，P比例控制，I积分控制，D微分控制。我在此次调节PID的各个参数P=11.5，I=0.2,D=1.9,设定目标高度32cm。
PID_H = P_UHError_H + I_UHError_H_sum + D_UH*Error_H_dif + 345(初始设定值); //外环PID输出。比例P的主要作用是增加响应速度和受到外界干扰时的回调速度，P过大可能会超过目标高度且受到外界干扰时回调不到目标高度，P过小时达不到目标高度。I主要作用消除静态误差，使得准确在目标高度。

if   (Altitude > 31 && Altitude < 33)Error_H_sum += Error_H;		//高度低于33CM时关闭积分，大于31CM时误差累计

else			 Error_H_sum = 0;				//积分清零



if(Error_H_sum > 200)	   Error_H_sum = 200;	//积分限幅

else if(Error_H_sum < -30)Error_H_sum = -30;

I过大会在目标高度上下跳动。D的作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，增加预判，过大会震荡。
PID控制算法调节参数对应的三个字:快、准、稳。在开始调参数时，我选择了"定二调一"的方法，然后按此方法调节了两天，并未调好，差点还弄得自己崩溃。看到自己这样也不是个办法，思考许久和查看一些资料，对PID有了多一点点的了解，在PID中P是大调，而I和D是微调，至此我选择了先让I和D置零，调节P使其在目标高度上下，并简单测试一下回调速度，调好保持不变，然后再去给I一个小于1的值并保持不变，最后调节D的值。经过这些改良，在第三天晚上用了几个小时，调节好了参数，并能保持稳定在目标高度。