用python写一段pid控制gym提供的一阶直线倒立摆的代码
时间: 2023-12-17 21:49:55 浏览: 257
单摆运动相图matlab代码-LQRcontroller-InvertedPendulum-in-OpenAIGym-python:在Open
好的,以下是使用Python编写一段PID控制gym提供的一阶直线倒立摆的代码示例:
首先,需要安装gym和numpy库:
```python
!pip install gym
!pip install numpy
```
接着,使用以下代码实现PID控制器:
```python
import gym
import numpy as np
env = gym.make('CartPole-v0')
env.reset()
# PID参数
kp = 1.0
ki = 0.1
kd = 0.4
# 初始化误差和积分
error = 0
error_integral = 0
# 循环控制
for i_episode in range(20):
observation = env.reset()
for t in range(100):
env.render()
# 获取当前状态
x, x_dot, theta, theta_dot = observation
# 计算误差
error = theta
# 计算误差积分
error_integral += error
# 计算误差导数
error_derivative = error - error_last
# 记录上一次误差值
error_last = error
# 计算控制量
u = kp * error + ki * error_integral + kd * error_derivative
# 限制控制量范围
if u > 0:
action = 1
else:
action = 0
# 更新状态
observation, reward, done, info = env.step(action)
if done:
print("Episode finished after {} timesteps".format(t+1))
break
```
以上代码中,`kp`、`ki`、`kd`为PID参数,`observation`包含直线倒立摆的状态信息,`error`为误差,`error_integral`为误差积分,`error_derivative`为误差导数,`u`为控制量,`action`为动作,`observation, reward, done, info = env.step(action)`表示执行动作并返回新的状态信息。
运行以上代码后,即可看到直线倒立摆的运动过程,同时控制器也在不断地对其进行稳定控制。
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