CN116256968A - 一种pid舵机控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PID舵机控制方法、装置、设备及存储介质，应用于控制领域，包括：获取舵机状态，若舵机状态为异常状态，获取异常状态的持续时间；若持续时间达到预设时间时，根据异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级；根据调节等级调节所述舵机，直至舵机达到稳定状态或PID参数Kp＝KPT、Kd＝KDT和Ki＝KIT，KPT、KDT和KIT为舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。本方法通过调节等级进而调节PID渐进步长，使矩形式变换的PID参数转变为阶梯式变换，使舵机状态变化更为平滑，在消除舵机异常状态的同时保证舵机性能。

Description

一种PID舵机控制方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及控制领域，特别涉及一种PID舵机控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

电动舵机作为无人机的位置执行机构，如何快速稳定的准确响应控制信号，是无人机行业关注的焦点。而PID(Proportional Integral Derivative，比例、积分和微分)控制由于其控制方法简单易操作、适应性好等优点，被广泛应用于无人机领域舵机的控制。但PID控制也存在很多缺陷，其中一个重要的缺陷就表现在容易出现抖动、静差或超调现象。

现阶段，部分工程应用时，只使用PD(Proportional Derivative，比例和微分)控制电机，可以防止积分占比过大时产生的抖动；或者还有当舵机状态异常时，直接减小PID参数，使用小的参数必然会导致舵机性能降低，当舵机恢复到正常状态时，再将参数复原，又容易导致再次出现抖动，致使抖动现象容易来回反复出现，致使舵机工作不稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种PID舵机控制方法、装置、设备及存储介质，解决了现有技术中舵机调节不稳定的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种PID舵机控制方法，包括：

获取舵机状态，若所述舵机状态为异常状态，获取所述异常状态的持续时间；

若所述持续时间达到预设时间时，根据所述异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级；

根据所述调节等级调节所述舵机，直至所述舵机达到稳定状态或PID参数Kp＝KPT、Kd＝KDT和Ki＝KIT，所述KPT、所述KDT和所述KIT为所述舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。

可选的，所述获取舵机状态，若所述舵机状态为异常状态，获取所述异常状态的持续时间，包括：

获取抖动状态的持续时间并将其记为第一时间，超调状态的持续时间并将其记为第二时间，静差状态的持续时间并将其记为第三时间。

可选的，所述持续时间达到预设时间时，包括：

所述第一时间达到第一预设时间或所述第二时间达到第二预设时间，或者所述第三时间达到第三预设时间；

其中，所述第一预设时间小于所述第二预设时间，所述第二预设时间小于所述第三预设时间。

可选的，所述根据所述异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级，包括：

获取舵机状态异常个数；

当所述舵机状态异常个数大于等于1时，获取调节规则，所述调节规则为所述抖动状态优先于所述超调状态，所述超调状态优先于所述静差状态；

根据所述调节规则确定所述Kp、Ki、Kd对应的调节等级。

可选的，所述根据所述调节规则确定所述Kp、Ki、Kd对应的调节等级，包括：

当所述舵机状态为所述抖动状态时，所述Kp对应的调节等级减小第一数值，所述Kd的调节等级减小第二数值，所述Ki调为0；

当所述舵机状态为所述超调状态时，所述Kp对应的调节等级减小第三数值，所述Kd的调节等级减小第四数值，所述Ki调为0；

当所述舵机状态为所述静差状态时，所述Kp对应的调节等级增加第五数值，所述Kd的调节等级增加第六数值，若所述Kp＝KpT、Kd＝KdT时，仍存在所述静差状态，则将所述Ki对应的调节等级增加第七数值；

当所述舵机状态为所述稳定状态时，所述Ki的调节等级减小第八数值。

可选的，所述舵机由PD进行初始控制。

本发明还提供一种PID舵机控制装置，包括：

获取模块，用于获取舵机状态，若所述舵机状态为异常状态，获取所述异常状态的持续时间；

确定模块，用于若所述持续时间达到预设时间时，根据所述异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级；

调节模块，用于根据所述调节等级调节所述舵机，直至所述舵机达到稳定状态或PID参数Kp＝KPT、Kd＝KDT和Ki＝KIT，所述KPT、所述KDT和所述KIT为所述舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。

可选的，所述确定模块，包括：

状态异常个数获取单元，用于获取舵机状态异常个数；

调节规则获取单元，用于当所述舵机状态异常个数大于等于1时，获取调节规则，所述调节规则为所述抖动状态优先于所述超调状态，所述超调状态优先于所述静差状态；

确定单元，用于根据所述调节规则确定所述Kp、Ki、Kd对应的调节等级。

本发明还提供一种PID舵机控制设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述的PID舵机控制方法的步骤。

本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的PID舵机控制方法的步骤。

可见，本发明通过获取舵机状态，若舵机状态为异常状态，获取异常状态的持续时间；若持续时间达到预设时间时，根据异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级；根据调节等级调节舵机，直至舵机达到稳定状态或PID参数Kp＝KPT、Kd＝KDT和Ki＝KIT，KPT、KDT和KIT为舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。本发明通过调节等级进而调节PID渐进步长，使矩形式变换的PID参数转变为阶梯式变换，使舵机状态变化更为平滑，在消除舵机异常状态的同时保证舵机性能。

此外，本发明还提供了一种PID舵机控制装置、设备及存储介质，同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种PID舵机控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种PID舵机控制方法的流程示例图；

图3为本发明实施例提供的一种PID舵机控制装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种PID舵机控制设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种PID舵机控制方法的流程图。该方法可以包括：

S101：获取舵机状态，若舵机状态为异常状态，获取异常状态的持续时间。

本实施例的执行主体为终端。本实施例并不限定终端的种类，只要是能够完成PID舵机控制的操作即可。例如，终端可以是通用型终端；或者终端还可以是专用型终端。

本实施例并不限定控制舵机正常工作的方法。例如，可以只使用PD进行控制；或者还可以使用PID对舵机进行控制。为了减少大量抖动现象，舵机的初始控制可以只需要PD进行控制即可。

本实施例并不限定异常状态的具体状态。例如，舵机状态出现抖动状态则为异常状态；或者还可以是舵机状态出现静差状态则为异常状态；或者还可以是舵机状态出现超调状态则为异常状态，或者舵机的异常状态还可以是上述状态的任意组合。本实施例中舵机状态出现异常时，则获取异常状态的持续时间。

进一步地，为了提高舵机控制的准确性，更加全面的了解舵机状态，上述所述获取舵机状态，若所述舵机状态为异常状态，获取所述异常状态的持续时间，可以包括以下步骤：

获取抖动状态的持续时间并将其记为第一时间，超调状态的持续时间并将其记为第二时间，静差状态的持续时间并将其记为第三时间。

S102：若持续时间达到预设时间时，根据异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级。

本实施例中Kp是比例调节系数，在PID调节器中起到加快系统的响应速度，提高系统的调节精度，快速调节误差的作用。Ki是积分调节系数，在PID调节器中起到消除残差，调节稳态时间的作用。Kd是微分调节系数，在PID调节器中起到改善系统的动态性能，预测误差趋势，提前修正误差的作用。

本实施例并不限定预设时间的设定，可以根据舵机异常状态设定。例如，舵机异常状态为抖动状态，则抖动状态的预设时间为第一预设时间；或者舵机异常状态为超调状态，超调状态的预设时间为第二预设时间；或者舵机异常状态为静差状态，静差状态的预设时间为第三预设时间。本实施例并不限定第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间是否一致。例如，可以是第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间一致；或者还可以是第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间不一致；或者还可以是其中两个预设时间一致。本实施例并不限定第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间的大小关系。例如，可以是第一预设时间大于第二预设时间，第二预设时间大于第三预设时间；或者还可以是第一预设时间小于第二预设时间，第二预设时间小于第三预设时间。

进一步地，为了准确分析不同异常状态具有不同的性能影响，减小对舵机性能的危害，上述持续时间达到预设时间时，可以包括以下步骤：

第一时间达到第一预设时间或第二时间达到第二预设时间，或者第三时间达到第三预设时间；

其中，第一预设时间小于第二预设时间，第二预设时间小于第三预设时间。

本实施例中当异常状态的持续时间达到预设时间时，根据异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级。本实施例并不限定异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级的顺序。例如，无论异常状态为抖动状态、静差状态、超调状态，可以同时确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级；或者是舵机状态同时出现抖动状态、静差状态、超调状态时，先根据抖动状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级，根据调节等级进行调节，再根据超调状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级，根据调节等级进行调节，最后根据静差状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级，根据调节等级进行调节。

进一步地，为了及时恢复舵机的主要工作性能，减小对舵机的工作影响，上述根据异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级，可以包括以下步骤：

步骤31：获取舵机状态异常个数；

步骤32：当舵机状态异常个数大于等于1时，获取调节规则，调节规则为抖动状态优先于超调状态，超调状态优先于静差状态；

步骤33：根据调节规则确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级。

本实施例先根据舵机状态异常的个数，当舵机状态出现一个或多个异常时，获取调节规则，根据调节规则确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级，其中，调节规则为先调节抖动状态、再调节超调状态、最后再调节静差状态。

为了能够明确调节等级，提高调节等级的确定速度，本实施例可以根据抖动状态、静差状态和超调状态建立模糊规则表，表中有相应的舵机异常状态的对应的调节等级。本实施例并不限定抖动状态内容。例如，抖动状态可以包括剧烈抖动，或者抖动状态还可以包括剧烈抖动和轻微抖动。本实施例并不限定静差状态内容。例如，静差状态可以包括较大静差；或者静差状态还可以包括较小静差和较大静差。本实施例并不限定超调状态内容。例如超调状态可以包括较大超调；或者超调状态还可以包括较大超调和较小超调。

进一步地，为了舵机状态更快的更平稳的趋于正常状态，上述根据调节规则确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级，可以包括以下步骤：

当舵机状态为抖动状态时，Kp对应的调节等级减小第一数值，Kd的调节等级减小第二数值，Ki调为0；

当舵机状态为超调状态时，Kp对应的调节等级减小第三数值，Kd的调节等级减小第四数值，Ki调为0；

当舵机状态为静差状态时，Kp对应的调节等级增加第五数值，Kd的调节等级增加第六数值，若Kp＝KpT、Kd＝KdT时，仍存在静差状态，则将Ki对应的调节等级增加第七数值；

当舵机状态为所述稳定状态时，Ki的调节等级减小第八数值。

本实施例并不限定异常状态对应的调节等级。例如，当抖动状态为剧烈抖动时，可以将kp减小2个等级，kd减小2个等级，Ki调为0；当抖动状态为轻微抖动时，可以将kp减小1个等级，kd减小1个等级，Ki调为0；当超调状态为较大超调时，可以将kp减小3个等级，kd减小3个等级，Ki调为0；当超调状态为较小超调时，可以将kp减小1个等级，kd减小1个等级，Ki调为0。

本实施例中等级的划分是将相应参数的调节区间平均划分为至少3个区间，如，若Ki的调节区间为0-10，可以划分为5个等级，即每个等级数值为2，若当前Ki等级为4，当Ki减小一个等级时，则从当前的等级变为3，相应的数值减小2。

S103：根据调节等级调节舵机，直至舵机达到稳定状态或PID参数Kp＝KPT、Kd＝KDT和Ki＝KIT，KPT、KDT和KIT为舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。

本实施例中KPT、KDT、KIT为舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。舵机正常使用时的控制参数范围，根据舵机性能不同KPT、KDT、KIT也会不同。

应用本发明实施例提供的PID舵机控制方法，通过获取舵机状态，若舵机状态为异常状态，获取异常状态的持续时间；若持续时间达到预设时间时，根据异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级；根据调节等级调节舵机，直至舵机达到稳定状态或PID参数Kp＝KPT、Kd＝KDT和Ki＝KIT，KPT、KDT和KIT为舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。本方法通过调节等级进而调节PID渐进步长，使矩形式变换的PID参数转变为阶梯式变换，使舵机状态变化更为平滑，在消除舵机异常状态的同时保证舵机性能。并且，使用PD对舵机进行初始控制，可以减少大量抖动现象，方便后期为舵机进行控制；舵机的异常状态包括抖动状态、静差状态和超调状态，多方面的对异常状态进行提取，提高了后期舵机控制的准确性；并且，对不同的异常状态设定不同的异常持续时间，准确分析不同异常状态具有不同的性能影响，减小了对对舵机性能的危害；并且，当异常状态为多个时，设定优先级，优先恢复舵机的重要性能，减小对舵机的工作影响；并且，根据不同的异常状态和调节等级调节舵机，使舵机状态更快的更平稳的趋于正常状态。

为了使本发明更便于理解，具体请参考图2，图2为本发明实施例提供的一种PID舵机控制方法的流程示例图，具体可以包括：

当舵机初始工作状态为PD进行控制(即Kp＝KPT、Kd＝KDT、Ki＝0)，并持续获取舵机状态，包括抖动状态、静差状态和超调状态。并将当出现抖动状态且维持时间达到T1时长或出现超调状态且维持时间达到T2时长或出现静差状态且维持时间达到T3时长，表示舵机工作出现异常(抖动/静差/超调)，当舵机保持稳定状态且维持时间达到T4时长时，表示舵机工作状态稳定。其中，对于设备的危害等级为：抖动状态大于超调状态大于静差状态，因此抖动状态的优先级高于超调状态高于静差状态，则相应的异常状态持续时间为0<T1<T2<T3<T4，即在既存在抖动状态也存在超调状态或静差状态时，优先考虑抖动，在确保未出现抖动时，调节超调状态开始生效，在抖动状态与超调状态都不存在时，调节静差状态开始生效。其中抖动状态可以包括剧烈抖动和轻微抖动，静差状态可以包括较大静差和较小静差，超调状态可以包括较大超调和较小超调。

获取抖动状态、静差状态和超调状态的模糊规则表。具体请参考表1，表1为本发明实施例提供的模糊规则表。

表1模糊规则表

表1中，DD＝2为剧烈抖动，DD＝1为轻微抖动，CT＝2为较大超调，CT＝1为较小超调，JC＝2为较大静差，JC＝1为较小静差，CT＝0为不存在超调，DD＝0为不存在抖动，JC＝0不存在静差。设计Kp、Kd、Ki参数的最小变化步长分别为Kpt、Kdt和Kit，在出现剧烈抖动时，Kp、Kd参数每次降低2倍步长，即等级减小2，以促使舵机尽快稳定，在出现非剧烈抖动时即轻微抖动时，Kp、Kd参数每次降低1个步长，即等级减小1，使舵机在趋于稳定的同时能够不影响性能；同理对舵机超调状态进行操作。

当DD＝2时，表示舵机剧烈抖动，Ki参数降为0，Kp、Kd参数在当前等级的基础上降低相应等级：Kp`＝Kp-2Kpt，Kd`＝Kd-2Kdt；

当DD＝1时，表示舵机非剧烈抖动，Ki参数降为0，Kp、Kd参数在当前等级的基础上降低相应等级：Kp`＝Kp-1Kpt，Kd`＝Kd-1Kdt；

当DD＝0且CT＝2时，表示舵机出现较大超调，Ki参数降为0，Kp、Kd参数在当前等级的基础上降低相应等级：Kp`＝Kp-3Kpt，Kd`＝Kd-3Kdt；

当DD＝0且CT＝1时，表示舵机出现较小的超调，积分参数降为0，Kp、Kd参数在当前等级的基础上降低相应等级：Kp`＝Kp-1Kpt，Kd`＝Kd-1Kdt；

当DD＝0、CT＝0且JC＝2时，表示舵机出现较大静差，Ki参数为0不变，先将Kp、Kd参数在当前等级的基础上恢复相应等级：Kp`＝Kp+2Kpt，Kd`＝Kd+2Kdt；

当DD＝0、CT＝0且JC＝1时，表示舵机出现较大静差，Ki参数为0不变，先将Kp、Kd参数在当前等级的基础上恢复相应等级：Kp`＝Kp+1Kpt，Kd`＝Kd+1Kdt；

当DD＝0、CT＝0、JC≠0且Kp＝KpT、Kd＝KdT时，对Ki参数进行等级操作：Ki`＝Ki+1Kit；

当DD＝0、CT＝0且JC＝0时，逐渐将Kp、Kd、Ki参数恢复等级：Kp`＝Kp+1Kpt、Kd`＝Kd+1Kdt、Ki`＝Ki-1Kit，直至为常态工作值，即Kp＝KPT、Kd＝KDT、Ki`＝KIT，或者舵机达到稳定状态，其中，KPT、KDT和KIT为舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。

下面对本发明实施例提供的PID舵机控制装置进行介绍，下文描述的PID舵机控制装置与上文描述的PID舵机控制方法可相互对应参照。

具体请参考图3，图3为本发明实施例提供的一种PID舵机控制装置的结构示意图，可以包括：

获取模块100，用于获取舵机状态，若所述舵机状态为异常状态，获取所述异常状态的持续时间；

确定模块200，用于若所述持续时间达到预设时间时，根据所述异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级；

调节模块300，用于根据所述调节等级调节所述舵机，直至所述舵机达到稳定状态或PID参数Kp＝KPT、Kd＝KDT和Ki＝KIT，所述KPT、所述KDT和所述KIT为所述舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。

基于上述实施例，所述获取模块100，可以包括：

获取单元，用于获取抖动状态的持续时间并将其记为第一时间，超调状态的持续时间并将其记为第二时间，静差状态的持续时间并将其记为第三时间。

基于上述实施例，所述确定模块200，可以包括：

时间单元，用于所述第一时间达到第一预设时间或所述第二时间达到第二预设时间，或者所述第三时间达到第三预设时间；其中，所述第一预设时间小于所述第二预设时间，所述第二预设时间小于所述第三预设时间。

基于上述任意实施例，所述确定模块200，可以包括：

状态异常个数获取单元，用于获取舵机状态异常个数；

调节规则获取单元，用于当所述舵机状态异常个数大于等于1时，获取调节规则，所述调节规则为所述抖动状态优先于所述超调状态，所述超调状态优先于所述静差状态；

确定单元，用于根据所述调节规则确定所述Kp、Ki、Kd对应的调节等级。

基于上述实施例，所述确定单元，可以包括：

抖动调节子单元，用于当所述舵机状态为所述抖动状态时，所述Kp对应的调节等级减小第一数值，所述Kd的调节等级减小第二数值，所述Ki调为0；

超调调节子单元，用于当所述舵机状态为所述超调状态时，所述Kp对应的调节等级减小第三数值，所述Kd的调节等级减小第四数值，所述Ki调为0；

静差调节子单元，用于当所述舵机状态为所述静差状态时，所述Kp对应的调节等级增加第五数值，所述Kd的调节等级增加第六数值，若所述Kp＝KpT、Kd＝KdT时，仍存在所述静差状态，则将所述Ki对应的调节等级增加第七数值；

稳定调节子单元，用于当所述舵机状态为所述稳定状态时，所述Ki的调节等级减小第八数值。

基于上述实施例，所述获取模块100中的舵机由PD进行初始控制。

需要说明的是，上述PID舵机控制装置中的模块以及单元在不影响逻辑的情况下，其顺序可以前后进行更改。

应用本发明实施例提供的PID舵机控制装置，通过获取模块100，用于获取舵机状态，若舵机状态为异常状态，获取异常状态的持续时间；确定模块200，用于若持续时间达到预设时间时，根据异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级；调节模块300，用于根据调节等级调节舵机，直至舵机达到稳定状态或PID参数Kp＝KPT、Kd＝KDT和Ki＝KIT，KPT、KDT和KIT为舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。本装置通过调节等级进而调节PID渐进步长，使矩形式变换的PID参数转变为阶梯式变换，使舵机状态变化更为平滑，在消除舵机异常状态的同时保证舵机性能。并且，使用PD对舵机进行初始控制，可以减少大量抖动现象，方便后期为舵机进行控制；舵机的异常状态包括抖动状态、静差状态和超调状态，多方面的异常提取，提高了舵机控制的准确性；并且，对不同的异常状态设定不同的异常持续时间，准确分析不同异常状态具有不同的性能影响，减小了对对舵机性能的危害；并且，当异常状态为多个时，设定优先级，就是恢复舵机的重要性能，减小对舵机的工作影响；并且，根据不同的异常状态和调节等级调节舵机，使舵机状态更快的更平稳的趋于正常状态。

下面对本发明实施例提供的PID舵机控制设备进行介绍，下文描述的PID舵机控制设备与上文描述的PID舵机控制方法可相互对应参照。

请参考图4，图4为本发明实施例提供的PID舵机控制设备的结构示意图，可以包括：

存储器10，用于存储计算机程序；

处理器20，用于执行计算机程序，以实现上述的PID舵机控制方法。

存储器10、处理器20、通信接口31和通信总线32。存储器10、处理器20、通信接口31均通过通信总线32完成相互间的通信。

在本发明实施例中，存储器10中用于存放一个或者一个以上程序，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令，在本申请实施例中，存储器10中可以存储有用于实现以下功能的程序：

获取舵机状态，若舵机状态为异常状态，获取异常状态的持续时间；

若持续时间达到预设时间时，根据异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级；

根据调节等级调节舵机，直至舵机达到稳定状态或PID参数Kp＝KPT、Kd＝KDT和Ki＝KIT，KPT、KDT和KIT为舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。

在一种可能的实现方式中，存储器10可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统，以及至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储使用过程中所创建的数据。

此外，存储器10可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括NVRAM。存储器存储有操作系统和操作指令、可执行模块或者数据结构，或者它们的子集，或者它们的扩展集，其中，操作指令可包括各种操作指令，用于实现各种操作。操作系统可以包括各种系统程序，用于实现各种基础任务以及处理基于硬件的任务。

处理器20可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、特定应用集成电路、数字信号处理器、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件，处理器20可以是微处理器或者也可以是任何常规的处理器等。处理器20可以调用存储器10中存储的程序。

通信接口31可以为通信模块的接口，用于与其他设备或者系统连接。

当然，需要说明的是，图4所示的结构并不构成对本申请实施例中PID舵机控制设备的限定，在实际应用中PID舵机控制设备可以包括比图4所示的更多或更少的部件，或者组合某些部件。

下面对本发明实施例提供的存储介质进行介绍，下文描述的存储介质与上文描述的PID舵机控制方法可相互对应参照。

本发明还提供一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的PID舵机控制方法的步骤。

该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应该认为超出本发明的范围。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系属于仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其他任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上对本发明所提供的一种PID舵机控制方法、装置、设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种PID舵机控制方法，其特征在于，包括：

获取舵机状态，若所述舵机状态为异常状态，获取所述异常状态的持续时间；

若所述持续时间达到预设时间时，根据所述异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级；

根据所述调节等级调节所述舵机，直至所述舵机达到稳定状态或PID参数Kp＝KPT、Kd＝KDT和Ki＝KIT，所述KPT、所述KDT和所述KIT为所述舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。

2.根据权利要求1所述的PID舵机控制方法，其特征在于，所述获取舵机状态，若所述舵机状态为异常状态，获取所述异常状态的持续时间，包括：

获取抖动状态的持续时间并将其记为第一时间，超调状态的持续时间并将其记为第二时间，静差状态的持续时间并将其记为第三时间。

3.根据权利要求2所述的PID舵机控制方法，其特征在于，所述持续时间达到预设时间时，包括：

所述第一时间达到第一预设时间或所述第二时间达到第二预设时间，或者所述第三时间达到第三预设时间；

其中，所述第一预设时间小于所述第二预设时间，所述第二预设时间小于所述第三预设时间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的PID舵机控制方法，其特征在于，所述根据所述异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级，包括：

获取舵机状态异常个数；

当所述舵机状态异常个数大于等于1时，获取调节规则，所述调节规则为所述抖动状态优先于所述超调状态，所述超调状态优先于所述静差状态；

根据所述调节规则确定所述Kp、Ki、Kd对应的调节等级。

5.根据权利要求4所述的PID舵机控制方法，其特征在于，所述根据所述调节规则确定所述Kp、Ki、Kd对应的调节等级，包括：

当所述舵机状态为所述抖动状态时，所述Kp对应的调节等级减小第一数值，所述Kd的调节等级减小第二数值，所述Ki调为0；

当所述舵机状态为所述超调状态时，所述Kp对应的调节等级减小第三数值，所述Kd的调节等级减小第四数值，所述Ki调为0；

当所述舵机状态为所述静差状态时，所述Kp对应的调节等级增加第五数值，所述Kd的调节等级增加第六数值，若所述Kp＝KpT、Kd＝KdT时，仍存在所述静差状态，则将所述Ki对应的调节等级增加第七数值；

当所述舵机状态为所述稳定状态时，所述Ki的调节等级减小第八数值。

6.根据权利要求1所述的PID舵机控制方法，其特征在于，所述舵机由PD进行初始控制。

7.一种PID舵机控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取舵机状态，若所述舵机状态为异常状态，获取所述异常状态的持续时间；

确定模块，用于若所述持续时间达到预设时间时，根据所述异常状态确定Kp、Ki、Kd对应的调节等级；

调节模块，用于根据所述调节等级调节所述舵机，直至所述舵机达到稳定状态或PID参数Kp＝KPT、Kd＝KDT和Ki＝KIT，所述KPT、所述KDT和所述KIT为所述舵机正常使用时的控制参数范围内的参数。

8.根据权利要求7所述的PID舵机控制装置，其特征在于，所述确定模块，包括：

状态异常个数获取单元，用于获取舵机状态异常个数；

调节规则获取单元，用于当所述舵机状态异常个数大于等于1时，获取调节规则，所述调节规则为所述抖动状态优先于所述超调状态，所述超调状态优先于所述静差状态；

确定单元，用于根据所述调节规则确定所述Kp、Ki、Kd对应的调节等级。

9.一种PID舵机控制设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的PID舵机控制方法的步骤。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的PID舵机控制方法的步骤。

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