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前馈 + PID 模块(摩擦/重力/模型补偿)
模块描述
原理
接口
板上设置
电气指标
使用说明
典型元器件
关联赛题
前馈 + PID 模块(摩擦/重力/模型补偿)
模块描述
在 PID 之外加“我提前知道你要干啥”的前馈,常见于轨迹跟随、负载变化(重力/摩擦)明显的系统:稳、快、还不容易抖。
原理
控制量 (u = u
{ff} + u
{fb})
(u
{ff}) 来自简化模型:如电机 (K
t)、重力补偿 (mg\sin\theta)、速度前馈等
接口
与 PID 相同(编码器/IMU/ADC → PWM/DAC)
板上设置
载荷参数/重心:拨码/串口写入;摩擦补偿阈值(死区)
电气指标
关键是
PWM 分辨率
(≥10bit 更舒服)与控制周期稳定性(定时器)
使用说明
前馈先上“最保守版本”,再用反馈补差;前馈错得离谱会让系统更差。
典型元器件
高分辨率 PWM MCU(STM32G4/H7、RP2040 等)
高精度编码器/磁编:AS5600/AS5048(I2C/SPI)
关联赛题
轨迹跟随、机械结构带重力项(云台/摆臂)、高速响应题