本章研究的空间仿壁虎机器人姿态调控是基于姿态传感器以及测距传感器的反馈控制，在硬件上具有了闭环控制的特点，所以在姿态调控中采用了PID角位置及角速度双闭环控制算法。其中P是指比例（Proportion）、I是指积分（Integral）、D是指微分（Derivative）。其工作原理以机身角速度调控系统为例：将姿态传感器测得的当前机身角速度作为反馈值返回给单片机，单片机利用这个反馈值和预设角速度值进行比较，如果机身角速度偏小，就增加尾部电动机两端的电压，以增大尾部电动机的转速，进而增大机身的角速度；如果机身角速度偏大，就减小尾部电动机两端的电压，以减小尾部电动机的转速，进而减小机身的角速度。其工作原理如图5.29所示。

(www.daowen.com)

图5.29　PID机身角速度调控系统原理

在机身角速度调控系统中，输入的预设角速度信号为正，要求机身正转时，反馈信号也为正。根据偏差量等于输入预设角速度值减去反馈实际角速度值，机身角速度值越大，反馈信号越大。其中比例P越大时，机身角速度值回归到预设角速度值的速度将越快，调节灵敏度就越高。从而增大P值，可以减小从非稳态到稳态的时间，但是同时也可能造成机身角速度在预设角速度值附近振荡，甚至造成系统不稳定的情形。采用P控制往往会有余差出现，因此还必须引入积分I提高无差度。