PID-Run-Away-Motorsteuerung

Ich habe eine PID, die einen Gleichstrommotor steuert. Ich versuche, die Drehzahl des Motors sehr genau zu steuern. Mein Controller ermöglicht es mir, die Richtung des Motors zu ändern und ihm eine PWM für die Geschwindigkeit zu geben. Daher habe ich eine PID, die ein Plus- und Minus-Maximum und -Minimum hat. Um das Gerät zu beschleunigen und das Gerät schnell genug zu verlangsamen. Der Ausgang des PID ist für die PWM und daher ein absoluter Wert des PID, wobei nur ein Richtungsstift geändert wird, wenn PID < 0 ist. Ich verwende die entgegengesetzte Richtung des Motors nur als Bremssystem. Daher sollte der Motor immer in eine Richtung laufen, sich aber selbst schneller abbremsen, indem er ein umgekehrtes Drehmoment anwendet.

Ich schreibe C-Firmware in MCUXpresso. Die Diagramme stammen vom Senden von Daten über UART an ein Arduino, um Daten einfach darzustellen.

Mein Problem ist, dass manchmal, wenn die Prozessvariable 0 oder nahe daran erreicht, die PID invertiert und negativ werden muss und somit den Motor mit voller Geschwindigkeit in die entgegengesetzte Richtung dreht. Die beiden Bilder unten zeigen die bestimmten Fälle, in denen es passiert ist. Die rote Linie ist der Sollwert und die blaue Linie die Prozessvariable.

Der Code, der das Gerät und die PID steuert, ist unten.

Es fällt mir schwer zu verstehen, warum die PID so davonlaufen würde. Jede Hilfe wäre erstaunlich. Danke schön!

Hauptkontrolle

int dir = FORWARD; //Controls direction of motor

motorPID.setpoint = vehicleSpeed;

motorPID.input = SM_GetRPM();

motorPID.input = motorPID.input * speedConversion;

UART_SendPID((uint8_t)motorPID.input, (uint8_t)motorPID.setpoint);

PID_Compute(&motorPID);

if(motorPID.output < 0){
    dir = BACKWARD;
}

if(motorPID.setpoint == 0){
    motorPID.output = 0;
}

if(motorPID.input > 60){
    MC_SetMotorSpeed(0, dir);
    int test = 0;
}

MC_SetMotorSpeed(abs(motorPID.output),dir);

PID-Code

//Find all error variables
self->lastError = self->error;
double input = self->input;                         //Only so input can't change during compute
self->error = self->setpoint - input;
self->integral += self->error;
double derivative = self->error - self->lastError;

//Anti-integral Windup
if(self->integral > self->Outmax)
    self->integral = self->Outmax;
else if(self->integral < self->Outmin)
    self->integral = self->Outmin;

//Calculate PID
self->output = (self->Kp*self->error) + (self->Ki * self->integral) + (self->Kd * derivative);

//Set limits
if(self->output > self->Outmax)
    self->output = self->Outmax;
else if(self->output < self->Outmin)
    self->output = self->Outmin;

BEARBEITEN: Es stellte sich heraus, dass dies ein kombinierter Fehler des beschriebenen Problems und ein Hardwareproblem war.