Singularity-blog

为了备战2021年的全国大学生电子设计竞赛🚀笔者于昨日开始上手TI的MSP432主控并且于今日速成了基础的开发。为了让亲爱的读者们早日脱离苦海，我将在本文中分享：开发环境安装、MSP432架构分析、时钟设置、串口开发、DMA传输和中断（💎一条龙服务）

认识MSP432

在文末有官方文献链接

声明：本文中所有历程都基于MSP432P401R LaunchPad开发板

首先，下图为MSP432R401控制器的总体架构。和STM32对比来看，这个片子架构确实简单，CPU和外设交互只有一对系统总线。外设除了常见的通信口、定时器和存储外，注意到432特色的一些设备：高精度ADC等模拟外设、时钟系统（将在下面专门讨论）和功率控制器。

前言：经典PID控制器的参数需要人工整定且是定参数，那么聪明的工程师们就想到了自动调整参数的PID控制器，其中使用模糊控制的方式调整参数就是本文中讨论的模糊PID

Why Fuzzy PID controller？

在自动控制领域，PID控制器就是爹一般的存在，基本现在市面上过半的控制系统都能看到它。在之前的一篇文章中已经深入剖析了PID控制器的原理，知道了PID确实可以（粗糙的）解决大部分的需求，但是难免还是存在人工调参麻烦的问题，而且最最最主要的问题就是固定参数的话系统的情况变了效果也变了。

以汽车控制来举例
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这篇文章，笔者将从基础分析开始，讲解LQR控制器的原理和工程设计方法

Linear Quadratic Regulator

LQR原理

闭环系统状态方程

首先，我们将一个系统用状态空间方程进行表示

$$
\dot{x} = A\cdot x
$$

那么根据矩阵对角化原理，我们可以得到：

$$
\because A = P^{-1} M P
\\ \therefore
\dot{x} = P^{-1} M Px
\\
P\dot{x} = M Px
\\ \therefore
y = Px
\\ \therefore
\dot{y} = My
$$

把上推导结果先记着，让我们继续回到原形式的系统状态方程，进行拉普拉斯分析：

$$
\dot{x} = A\cdot x
\\ \Rightarrow
s\cdot x = A\cdot x
\\
(sI-A)\cdot x = 0
$$