PID 循跡自走車範例

1. #include <Arduino.h>
   
2. #include <Wire.h>
   
3. #include <Servo.h>
   
4. 
   : z2 y4 Y& E0 ^3 V: S1 p
5. #include "MePort.h"
   ! `0 k, c7 G" P' S4 K8 ^3 B
6. #include "MeUltrasonic.h"
   ; Y9 P% l; c1 q9 U2 L1 ^
7. #include "MeDCMotor.h"
   # p, F. V2 ]" B7 Y) a" |# P2 f$ A
8. 
   
9. //double Input, Output ;
   
10. float MaxSpeed = 255;
    
11. float MaxPower = 180;
    " H, l4 j2 w6 M2 x  U- b2 \+ y7 |" Q1 \0 F
12. float MinPower = 120;
    
13. float Error,ErrorAcc,ErrorDec;
    
14. 
    
15. float Kp=0.14;
    , P  W8 A7 H* g) G' ]2 K* Q7 |
16. float Kd=0.00020;//23;
    9 G$ N3 C, ]( g2 B4 ~# T
17. float Ki=0.000201;
    
18. 
    4 M5 B8 o+ \9 P% E
19. float nPower;
    6 Y) n% k" U5 V" ~
20. MePort lightsensor_6(6);
    0 C6 U1 V+ e/ @" Y- ~: [
21. MePort lightsensor_8(8);
    9 a* N: l* E! O4 F  n' W" O! s( w
22. MeDCMotor motor_9(9);
    9 `$ x  R* B! a! Z+ A9 k
23. MeDCMotor motor_10(10);
    6 A$ [' ^/ y8 R; {( v# `: O
24. unsigned long previousMillis = 0;
    8 c* C" d- g2 b4 w
25. const long interval = 1;
    
26. 
    8 Y7 {5 j7 |: t  K, k+ z
27. void setup(){
    
28.     lightsensor_6.dWrite1(1);
    " w7 D/ |# t5 i9 d
29.     nPower = 160;
    6 e6 w7 `! ?  [$ L
30.     Error=0;
    
31.     ErrorAcc=0;
    
32. }
    ) \' e( g: F( P9 b2 E; q( w8 L
33. 
    
34. void loop(){
    ) z. M* \* w$ M$ v5 k
35.   unsigned long StartTime = millis();
    1 q0 L$ {% Z4 w5 _3 g; v
36.   if(ErrorAcc < 18000 && ErrorAcc > -18000){
    5 q# z' w  `9 e5 ]
37.     float nError = lightsensor_6.aRead2() - lightsensor_8.aRead2();
    
38.     ErrorAcc +=  nError*Kd ;
    # X+ C, Q) d3 _
39.     ErrorDec -=  nError*Ki ;
    
40.     Error = int(nError*Kp+ErrorAcc+ErrorDec);
    ! j" I! i+ J1 t' n" F
41.     if(nError < 80 && nError > -80){
    " T! R6 O' U4 u9 {4 m1 ?5 W( s/ u
42.       if(nPower < MaxPower){
    8 @! O+ J# T7 u! y5 ~4 p
43.         nPower += 3;
    % c5 A& K. Z! ]) h. a+ q/ T
44.       }
    
45.     } else{
    8 s% B, U- A. p7 i* g- |7 ~
46.       if(nPower > MinPower){
    
47.         nPower -= 2;
    % `# M( m9 D/ m4 i4 x; i1 k
48.       }
    
49.     }
    3 j, i2 D, Z& @% S4 H" {
50.     MotoL(nPower-Error);
    ) D5 z7 n1 E* Z) T" _+ t+ K: ]
51.     MotoR(nPower+Error);   
    , K) m' k! N+ D9 ?$ H
52.   }else{
    9 {9 `& ~( ~+ S  \8 z
53.     motor_9.run(0);
    
54.     motor_10.run(0);
    
55.   }
    
56.   do{}while(millis() - StartTime < interval);
    $ {: v- P% R' S$ Y
57. }
    1 K% @" _3 v# |- j( O* Z
58. 
    
59. void MotoL(int Power){
    
60.   if (Power > MaxSpeed){
    
61.      Power = MaxSpeed;
    8 o& o$ Y  u% a# Z6 R+ F. Q
62.   }
    
63.   if (Power < -MaxSpeed){
    
64.      Power = -MaxSpeed;
    
65.   }
    
66.   motor_9.run(Power);
    . u8 P5 S% q3 c+ F; |: Y5 t
67. }  
    
68. 
    
69. void MotoR(int Power){
    8 O3 n( \! T. Z: P  P/ k
70.   if (Power > MaxSpeed){
    8 A3 o: E" J" c9 L" H8 o* k
71.      Power = MaxSpeed;
    
72.   }
    8 [( l5 Y7 l; |8 @5 A: z
73.   if (Power < -MaxSpeed){
    
74.      Power = -MaxSpeed;
    
75.   }
    
76.   motor_10.run(Power);
    ' g7 m' |. b7 `
77. }  

複製代碼

; ?3 [; @* e' y1 N您好，不知是否能向您請教。
目前和宋修賢老師在處理Ardui Car
雖然已使用較繁雜的方式處理了跑出黑線外的狀況

2 k+ b6 Y7 P) R( J但基於想追求更精簡的程式所以還是想請問一下
: N$ [4 P: N( T6 `$ @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

6 a3 y: u1 e2 }+ M5 i. m1 Z
/ q+ @, Y* u* m  N% F" F8 u以下是我挑出我一般寫純PID控制的Code：

1. int MotoSpeed = 250;
   
2. double CNY70Val = 1000;
   
3. int interror = 0;
   
4. int olderror = 0;
   6 k& ?" k; `+ s
5. double values;
   ( ^$ Q5 F6 }9 t; _. Y2 ?# m4 w
6. 
   " S( U$ D* V2 y8 F2 U
7. 
   
8. void CNY70()
   
9. {
   9 |7 d  N1 C$ B4 X9 ~" e* x
10.   valuesRR = analogRead(RR)
    6 h6 a- B5 r1 [" G; {9 h
11.   valuesMR = analogRead(MR);
    
12.   valuesMM = analogRead(MM);
    
13.   valuesML = analogRead(ML);
    
14.   valuesLL = analogRead(LL);
    ! p  L& [* v' P4 W7 f
15. 
    % y# j( i" Q- w" j& t
16.   if (valuesRR > CNY70Val)
    
17.     valuesRR = CNY70Val;
    
18.   if (valuesMR > CNY70Val)
    
19.     valuesMR = CNY70Val;
    2 {8 Y" v" f5 d+ b8 O0 g
20.   if (valuesMM > CNY70Val)
    * a) _/ A# x8 k; b. {" r* b# p1 \5 ]
21.     valuesMM = CNY70Val;
    " f# Y( g4 B) E
22.   if (valuesML > CNY70Val)
    
23.     valuesML = CNY70Val;
    
24.   if (valuesLL > CNY70Val)
    
25.     valuesLL = CNY70Val;
    0 W  X% z; H8 O" D3 J* v7 J
26. 
    . C/ n- r6 H1 I- s# e6 E# r
27.   values = valuesLL * -1 + valuesML * -0.5 + valuesMM * 0 + valuesMR * 0.5 valuesRR * 1;
    
28. }
    3 o) l* r2 H  X" J, X0 d
29. 
    3 i8 k( e- Q% [+ G
30. void Car()
    
31. {
    
32.   while (1) {
    3 ^0 _! T. d% e' F! |
33.     CNY70();
    
34. 
    9 t. c' n2 n7 q4 [& q# }9 j
35.     int error = ((int)values);
    
36.     interror += error;
    
37.     int lasterror = error - olderror;
    1 `/ E, g" W5 H; W& o
38.     olderror = error;
    . a6 V0 g+ O$ \3 q$ l0 j
39.     int power = error / 5 + interror / 10000 + lasterror;
    6 G6 x9 j' w' k3 i
40. 
    1 e- F8 a% k' g8 `! U' ?* o
41.     if (power > MotoSpeed)
    
42.       power = MotoSpeed;
    
43.     if (power < -MotoSpeed)
    
44.       power = -MotoSpeed;
    # L$ \$ b6 r- f3 g3 \5 n- t
45. 
    " k4 I; U. E* a9 {. z( `8 U
46.     if (power > 0)
    
47.       Speed(MotoSpeed, MotoSpeed - power);   //馬達動作，正數正轉 負數反轉。
    & H/ Z+ Q) k/ |2 T$ V
48.     else
    
49.       Speed(MotoSpeed + power, MotoSpeed);
    5 X0 m- N5 s1 K( M
50.   }
    
51. }

複製代碼

; w) V9 n1 {5 e* t
# y/ I! m9 y3 p! k' O3 M) e

感謝分享

感謝分享