micropython 平衡小车PID

MicroPython是一种轻量级的Python实现，通常用于嵌入式设备如Arduino、Raspberry Pi Zero等。对于平衡小车的PID控制（比例积分微分），这是一种常见的控制系统算法，用于保持车辆的稳定平衡。

在MicroPython中，PID控制器的工作原理如下：
1. **比例(Partition)控制**：直接依据当前偏差（期望速度 - 实际速度）来调整输出，是最基础的反馈控制。
2. **积分(Impulse)控制**：如果偏差长期存在，积分会逐渐累加，直到偏差消除，这样可以防止漂移。
3. **微分(Derivative)控制**：预测未来偏差的变化趋势，帮助控制器更快地响应变化。

要编写一个简单的PID控制函数，你需要定义三个系数（P、I、D）作为参数，并在每个时间步长里计算误差、积分和导数。然后将这三个值按照特定的比例组合成最终的控制信号发送给电机驱动电路。

以下是伪代码示例：

class PIDController:
    def __init__(self, p, i, d, integral_limit):
        self.setpoint = 0
        self.error = 0
        self.prev_error = 0
        self.integral = 0
        self.limit = integral_limit
        self.Kp = p
        self Ki = i
        self.Kd = d

    def update(self, current_value):
        self.error = self.setpoint - current_value
        self.integral += self.error
        if self.integral > self.limit:
            self.integral = self.limit
        elif self.integral < -self.limit:
            self.integral = -self.limit
        derivative = self.error - self.prev_error
        output = self.Kp * self.error + self.Ki * self.integral + self.Kd * derivative
        self.prev_error = self.error
        return output

# 示例使用
pid = PIDController(p=0.5, i=0.01, d=0.001, integral_limit=10)
# 在循环中持续更新实际角度和PID控制
while True:
    angle_read = get_angle_from_sensor()  # 假设这是获取的小车角度
    motor_command = pid.update(angle_read)
    set_motor_speed(motor_command)