PID 循跡自走車範例

1. #include <Arduino.h>
   
2. #include <Wire.h>
   + P0 P! `3 y+ g7 x; V* _' v" ~
3. #include <Servo.h>
   
4. 
   
5. #include "MePort.h"
   + u- }( Y  F' M
6. #include "MeUltrasonic.h"
   
7. #include "MeDCMotor.h"
   2 H; r0 p$ Z+ ^3 Q! K9 w
8. 
   , s6 g6 @8 y; e7 c* x
9. //double Input, Output ;
   : I% Q6 h6 ^% S8 ?! O9 {$ m! T
10. float MaxSpeed = 255;
    
11. float MaxPower = 180;
    4 y7 C: Y3 I8 u6 }2 s. h+ |2 R
12. float MinPower = 120;
      [- g4 V: M9 |- g
13. float Error,ErrorAcc,ErrorDec;
    3 F# {8 R/ V: ?4 U
14. 
    9 r# Y5 x$ n: }4 x
15. float Kp=0.14;
    % E( }/ }  a% P( x
16. float Kd=0.00020;//23;
    . Q& O4 q) C2 [9 g. n* k& t) d
17. float Ki=0.000201;
    " ]0 m' m# o* d7 u$ E7 {
18. 
    
19. float nPower;
    
20. MePort lightsensor_6(6);
    
21. MePort lightsensor_8(8);
    
22. MeDCMotor motor_9(9);
    9 M, h0 a: \9 S
23. MeDCMotor motor_10(10);
    
24. unsigned long previousMillis = 0;
    5 I; H" R% D2 O8 G& Q3 ^' v; N3 _
25. const long interval = 1;
    / d. Z: K5 H" @# s1 F3 R& g
26. 
    
27. void setup(){
    0 w! w1 ^, u2 G8 F/ P& x
28.     lightsensor_6.dWrite1(1);
    + S3 Y6 F2 C* f; i- J
29.     nPower = 160;
    ) f/ {% O1 p: T  Y9 P
30.     Error=0;
    
31.     ErrorAcc=0;
    ) o& @/ w5 P# s
32. }
    9 {  d+ c1 R! S6 e" M% [9 R
33. 
    
34. void loop(){
      \! v8 t9 i/ x- t# Y; f
35.   unsigned long StartTime = millis();
    
36.   if(ErrorAcc < 18000 && ErrorAcc > -18000){
    
37.     float nError = lightsensor_6.aRead2() - lightsensor_8.aRead2();
    : [) w1 v) l. z4 V" v  \
38.     ErrorAcc +=  nError*Kd ;
    9 m5 z2 t' z5 B
39.     ErrorDec -=  nError*Ki ;
    
40.     Error = int(nError*Kp+ErrorAcc+ErrorDec);
    
41.     if(nError < 80 && nError > -80){
    % [7 q( z2 R/ O! j
42.       if(nPower < MaxPower){
    . L: t3 e6 }  Z' o: G" d
43.         nPower += 3;
    ! i, H. v6 ?6 k/ B+ @
44.       }
    * T8 d4 _" v3 M6 V' j1 ~( T
45.     } else{
    9 K3 t0 c$ x7 k' l1 Y; @
46.       if(nPower > MinPower){
    
47.         nPower -= 2;
    8 W" v$ z& A, B8 o- h/ _6 s
48.       }
    8 S+ m- M% [: N! `# s1 a7 y* X* |) L
49.     }
    ( b0 Y8 E4 J9 Y5 l. K! T
50.     MotoL(nPower-Error);
    5 u- D0 J3 `) Q! G# R
51.     MotoR(nPower+Error);   
      X% b# q3 a% }( g6 |: {$ q7 J
52.   }else{
    
53.     motor_9.run(0);
    " u8 q, y4 J- ]+ ?
54.     motor_10.run(0);
    
55.   }
    8 X+ Y; E/ v8 B) g
56.   do{}while(millis() - StartTime < interval);
    
57. }
    " C  d" U4 v8 t
58. 
    1 ]/ S) V( r/ W. O5 K+ k" k
59. void MotoL(int Power){
      W* j  l/ O$ n' v/ Z# p' F
60.   if (Power > MaxSpeed){
    
61.      Power = MaxSpeed;
    3 Y! Z, u& v) K/ s7 d$ W! S# q* E
62.   }
      p% _- l, k) h& V. T. Y0 g
63.   if (Power < -MaxSpeed){
    - ?% D- k. Y2 d% ?
64.      Power = -MaxSpeed;
    
65.   }
    6 F* p  ~  f* }* B/ N6 z4 c$ ^( E
66.   motor_9.run(Power);
    
67. }  
    
68. 
    
69. void MotoR(int Power){
    ) D1 O3 s& p* z+ H
70.   if (Power > MaxSpeed){
    
71.      Power = MaxSpeed;
    4 q1 G# X$ C& B* T! E9 z5 Z+ U' g# [  y
72.   }
    
73.   if (Power < -MaxSpeed){
    
74.      Power = -MaxSpeed;
    ! \$ w% a1 _  {5 ^- a$ e
75.   }
    
76.   motor_10.run(Power);
    5 ]. V, }; o, e. N5 V7 s9 S
77. }  

複製代碼

$ k5 A; Z# n2 M6 B2 V% k: I, H4 a

) L$ p# }# z! F4 x1 }, U1 {
您好，不知是否能向您請教。
% n; N* P" b: p' }" X目前和宋修賢老師在處理Ardui Car
' V' M3 @, H# n7 |4 a! e雖然已使用較繁雜的方式處理了跑出黑線外的狀況

但基於想追求更精簡的程式所以還是想請問一下
就是如果我只以單純寫PID控制時，常遇到CNY70跑出黑線外後便往前衝
不知道您是否願意教我可以如何處理
0 Y; A8 W! n: V% j% m8 H5 I
( O, v. C' n0 I4 |1 m9 v+ B7 u
以下是我挑出我一般寫純PID控制的Code：

1. int MotoSpeed = 250;
   ' z0 ]9 L7 ?5 l7 \5 m
2. double CNY70Val = 1000;
   
3. int interror = 0;
   . s' ~4 G7 j/ ?8 S, R4 ?! S' X
4. int olderror = 0;
   : B8 G. d4 R6 p' q, B2 ]
5. double values;
   
6. 
   ' t3 A' E# I9 `+ A) k- U
7. 
   9 t# \' Y8 z4 i
8. void CNY70()
   / y" {' e2 G( Z0 t& {
9. {
   
10.   valuesRR = analogRead(RR)
    2 L% W# H2 |0 x0 x
11.   valuesMR = analogRead(MR);
    1 w% v, i- P( [0 V7 W, Z3 U
12.   valuesMM = analogRead(MM);
    4 U4 a+ P1 w/ c) E
13.   valuesML = analogRead(ML);
    
14.   valuesLL = analogRead(LL);
    7 R/ I% t* T+ Q7 o1 G6 F
15. 
    0 c7 H  S% r+ e. _. c3 u
16.   if (valuesRR > CNY70Val)
    # W7 i& `/ @9 g  i1 t9 s
17.     valuesRR = CNY70Val;
    ( @' ~1 k6 W7 e" t% I, x8 R4 @0 X
18.   if (valuesMR > CNY70Val)
    1 x  h5 Z7 ?. w5 f
19.     valuesMR = CNY70Val;
    
20.   if (valuesMM > CNY70Val)
    9 N$ ]  \1 {! ^' u$ u/ \8 Z
21.     valuesMM = CNY70Val;
    
22.   if (valuesML > CNY70Val)
    ; ]4 g8 u+ R4 t1 U
23.     valuesML = CNY70Val;
    5 r  ^1 L9 n: S$ M
24.   if (valuesLL > CNY70Val)
    & T6 F& k  t, @. B. J
25.     valuesLL = CNY70Val;
    : w" R' o# p) A% m' O) U
26. 
    
27.   values = valuesLL * -1 + valuesML * -0.5 + valuesMM * 0 + valuesMR * 0.5 valuesRR * 1;
    2 l' Y8 l7 p7 |. G1 A: `9 S
28. }
    6 C! t/ d9 E$ @2 p' g
29. 
    ; [! ^5 K0 V7 Q2 t/ G
30. void Car()
    / P% z, H  J; Y3 q2 P' y
31. {
    
32.   while (1) {
    ( @: Q& ~3 ^) q$ L+ V& ]) Z1 M7 k
33.     CNY70();
    
34. 
    
35.     int error = ((int)values);
    ; W; w- w7 ]7 ?
36.     interror += error;
      A! B% L8 w8 `7 J9 y4 K
37.     int lasterror = error - olderror;
    
38.     olderror = error;
    - e/ s, W" j- F5 h# x7 ]
39.     int power = error / 5 + interror / 10000 + lasterror;
    
40. 
    
41.     if (power > MotoSpeed)
    
42.       power = MotoSpeed;
    
43.     if (power < -MotoSpeed)
    1 B. q  n2 ^/ J
44.       power = -MotoSpeed;
    
45. 
    
46.     if (power > 0)
    
47.       Speed(MotoSpeed, MotoSpeed - power);   //馬達動作，正數正轉 負數反轉。
    ( i# b3 i5 F5 ?2 m2 R
48.     else
    . G! f" s& X- r) T5 M' S+ g
49.       Speed(MotoSpeed + power, MotoSpeed);
    
50.   }
    
51. }

複製代碼

% F0 N  W6 @7 e. r0 K

感謝分享

感謝分享