四驱板pwm信号输出异常

Plaech

起因是我用四驱板调pid，怎么都调不好。直接使用四驱板updateMotorSpeed输出脉冲信号，轮子转动也不正常
Screenshot from 2024-05-29 20-36-00.png
简单的debug大概长这样。每隔一段时间轮子的速度都会上下浮动100脉冲左右，而且仅有一帧。起初我以为是电机或者电机编码器的问题，于是重新买了四个电机，依然是这个效果，对四驱板5v和12v供电都这样。后来，对电机接通5直流电源，重新读取编码器，发现这个毛刺消失了。所以是四驱板输出的电流问题。不知道你们有没有这个现象。
@小鱼

小鱼

@2429148505 暂时没有发现，可以贴一下你的测试代码吗，我看看是否是代码哪里引起的

Plaech

@小鱼我直接用fishbot的代码进行测试的，主要把loop_fishbot_control更改，使其直接输出

void loop_fishbot_control()
{
    static float out_motor_speed[4];
    static uint64_t last_update_info_time = millis();
    static uint8_t index = 0;
    kinematics.update_motor_ticks(micros(), encoders[0].getTicks(), encoders[1].getTicks(), encoders[2].getTicks(), encoders[3].getTicks());
    for (index = 0; index < 4; index++)
    {   
        // pid_controller[index].target_ = 50;
    //     // 目标速度为0时停止控制，解决 #https://fishros.org.cn/forum/topic/1372 问题
        // if (pid_controller[index].target_ == 0)
        // {
        //     out_motor_speed[index] = 0;
        // }
        // else
        // {
        //     // 使用 pid_controller 控制器对电机速度进行 PID 控制
        //     out_motor_speed[index] = pid_controller[index].update(kinematics.motor_speed(index));
        // }
        out_motor_speed[index] = 1000;
    //     //将 PID 控制器的输出值作为电机的目标速度进行控制
        motor.updateMotorSpeed(index, out_motor_speed[index]);
        // motor.updateMotorSpeed(index, 75);
    //     // motor.updateMotorSpeed(1, 10);
    //     // motor.updateMotorSpeed(2, 10);
    //     // motor.updateMotorSpeed(3, 10);
        //fishlog_debug("pid", "index:%d target:%f current:%f out=%f", index, pid_controller[index].target_, kinematics.motor_speed(index), out_motor_speed[index]);
    }

然后在kinematics中使用串口输出进行调试

Serial.printf("angular_speed:wheel_speed[1, %f 2, %f 3, %f 4, %f]\n", wheel1_speed, wheel2_speed, wheel3_speed, wheel4_speed);

其他地方没有作更改

Plaech

@2429148505 在四驱板pwm信号输出异常中说：

@小鱼我直接用fishbot的代码进行测试的，主要把loop_fishbot_control更改，使其直接输出

void loop_fishbot_control()
{
    static float out_motor_speed[4];
    static uint64_t last_update_info_time = millis();
    static uint8_t index = 0;
    kinematics.update_motor_ticks(micros(), encoders[0].getTicks(), encoders[1].getTicks(), encoders[2].getTicks(), encoders[3].getTicks());
    for (index = 0; index < 4; index++)
    {   
        // pid_controller[index].target_ = 50;
    //     // 目标速度为0时停止控制，解决 #https://fishros.org.cn/forum/topic/1372 问题
        // if (pid_controller[index].target_ == 0)
        // {
        //     out_motor_speed[index] = 0;
        // }
        // else
        // {
        //     // 使用 pid_controller 控制器对电机速度进行 PID 控制
        //     out_motor_speed[index] = pid_controller[index].update(kinematics.motor_speed(index));
        // }
        out_motor_speed[index] = 1000;
    //     //将 PID 控制器的输出值作为电机的目标速度进行控制
        motor.updateMotorSpeed(index, out_motor_speed[index]);
        // motor.updateMotorSpeed(index, 75);
    //     // motor.updateMotorSpeed(1, 10);
    //     // motor.updateMotorSpeed(2, 10);
    //     // motor.updateMotorSpeed(3, 10);
        //fishlog_debug("pid", "index:%d target:%f current:%f out=%f", index, pid_controller[index].target_, kinematics.motor_speed(index), out_motor_speed[index]);
    }

然后在kinematics中使用串口输出进行调试

Serial.printf("angular_speed:wheel_speed[1, %f 2, %f 3, %f 4, %f]\n", wheel1_speed, wheel2_speed, wheel3_speed, wheel4_speed);

其他地方没有作更改

我感觉不是这个代码的问题，因为我四驱板感觉一直不对劲，我说一下现象，看看你有没有出现过。就是输入和清除还有按reset的时候，都会有一个电机旋转。长按reset，4号电机会一直旋转。

小鱼

@2429148505 这是因为esp32部分io,在reset状态的时候处于高电平状态导致的，esp32IO实在不够用，只能都给用上了，后续打算出stm32的主控了。

Plaech

@小鱼太好了！！！那pwm信号异常可能是这个原因吗

小鱼

@2429148505 这两者按道理没有关系，运行的时候IO状态是确定的，另外看你代码里给的速度是1000,这个速度最大应该是100,且是浮点100.0

Plaech

@小鱼应该不是，那个100应该是解算程序完毕后限制的100吧，这个1000是直接输出给电机的

小鱼

@2429148505 motor.updateMotorSpeed 这个库是我写的，最大值是100,表示百分百占空比

Plaech

@小鱼嗷嗷，我可能代码读乱了吧。我记得有个地方是限制2500的来着，和那个搞乱了

Plaech

@小鱼买了一个新的四驱板，情况好很多了，但是还是有输出不稳定的情况，但是频率比之前底很多，我再试试调pid好不好使。

Plaech

@小鱼接5v电压，编码器信号上下浮动10左右，隔1.5-2秒有毛刺。板子接12v电压，，编码器信号上下浮动100左右。电机接12v直流电压，编码器上下浮动10左右（话说这编码器信号经常都浮动的特别整，浮动10不多不少，就是10,也没个位数，5v也这样。）无毛刺。这个板子电机驱动承受不了12v电压阿

Plaech

@小鱼现在还有一个现象，在打开udp时，电机速度会加快，而且编码器读取出现异常.

我设置的pid为500,然而234号电机都出现异常，而没有udp通讯时正常。

相当奇怪，这是新板，速速售后

Plaech

@2429148505 在四驱板pwm信号输出异常中说：

@小鱼现在还有一个现象，在打开udp时，电机速度会加快，而且编码器读取出现异常.

我设置的pid为500,然而234号电机都出现异常，而没有udp通讯时正常。

相当奇怪，这是新板，速速售后

@2429148505 在四驱板pwm信号输出异常中说：

@小鱼现在还有一个现象，在打开udp时，电机速度会加快，而且编码器读取出现异常.

我设置的pid为500,然而234号电机都出现异常，而没有udp通讯时正常。

相当奇怪，这是新板，速速售后

如果我将你控制电机的16v电容换成25会不会好点。

小鱼

@2429148505 你用是店里和四驱板配套的电机吗，另外开UDP通信会占用系统资源，可能会导致主循环loop等速率下降导致控制异常，建议减少打印，电机驱动是可以耐12V的，我们做了疲劳测试。

小鱼

@2429148505 如果你所指的编码器上下浮动是最后打印的实时速度浮动，这个是正常的，PID控制器无法做到对目标速度的完全跟踪，因为PID控制器不会关注每个电机的特性，上下浮动10mm/s 很正常。

Plaech

@小鱼不是用店铺的电机，因为我的底盘安装不上，但是多半不是电机问题，因为我通直流电的时候电机编码器输出正常

Plaech

@小鱼在四驱板pwm信号输出异常中说：

@2429148505 如果你所指的编码器上下浮动是最后打印的实时速度浮动，这个是正常的，PID控制器无法做到对目标速度的完全跟踪，因为PID控制器不会关注每个电机的特性，上下浮动10mm/s 很正常。

确实，但是我通12v电压上下浮动100很不正常，因为我通12v直流电压时只会上下浮动10左右。
顺便问一下，如果不打印，我应该如何调pid呢，或者如何减少打印频率。现在串口通信microros，和UDP通信都会导致编码器输出和电机异常

小鱼

@2429148505 如果不是店铺电机考虑驱动器驱动电流问题，可能会出现过流现象。另外通直流电和利用pid或pwm驱动结果肯定是不同的。你说的100单位应该是100mm,也就是0.1m/s ，相对来说还是很小的，店铺配套的电机减速比较高，最终波动会更少，关于减少打印频率，可以减少打印频率，使用最简单的if语句就可以实现。

Plaech

@小鱼可是我pwm输出的是100%也不一样吗，是啥原理啊