PID 循跡自走車範例

1. #include <Arduino.h>
   
2. #include <Wire.h>
   1 M" o$ Z: u' r$ ]5 L" o5 K
3. #include <Servo.h>
   
4. 
   9 Q8 b8 H' |& G  n, i
5. #include "MePort.h"
   
6. #include "MeUltrasonic.h"
   
7. #include "MeDCMotor.h"
   
8. 
   
9. //double Input, Output ;
   * W9 R4 _+ d  p$ O
10. float MaxSpeed = 255;
    
11. float MaxPower = 180;
    
12. float MinPower = 120;
    + G9 I4 Z3 w- M; a
13. float Error,ErrorAcc,ErrorDec;
    # m0 ~) o3 k% \6 _$ G6 S( p* R1 l
14. 
    8 @0 I) j1 U* u9 `& Y! p
15. float Kp=0.14;
    
16. float Kd=0.00020;//23;
    
17. float Ki=0.000201;
    
18. 
    * K7 E" o( ]( Q  f) [  u
19. float nPower;
    
20. MePort lightsensor_6(6);
    " u( S& {  h$ i
21. MePort lightsensor_8(8);
    
22. MeDCMotor motor_9(9);
    
23. MeDCMotor motor_10(10);
    
24. unsigned long previousMillis = 0;
    ' `; T5 B1 w; b
25. const long interval = 1;
    + f' D  _; n* @; z; s0 j. T$ i0 B, `
26. 
    
27. void setup(){
    & ?7 w  {1 f/ f- Q; Q$ v' C
28.     lightsensor_6.dWrite1(1);
    ( s& p; {6 ?. `4 @9 J) n9 G3 v
29.     nPower = 160;
    + ?2 d7 m* ?! {! ~2 p- X
30.     Error=0;
    * T% v% V% V. s: T4 }
31.     ErrorAcc=0;
    + S- c) G* f2 L9 f) R1 P  x
32. }
    ( V  b0 M8 s2 R! ?0 ]
33. 
    4 ~0 R1 d! B8 b& t
34. void loop(){
    # t  q! j. U* E0 F  x0 H! f7 U
35.   unsigned long StartTime = millis();
    
36.   if(ErrorAcc < 18000 && ErrorAcc > -18000){
    
37.     float nError = lightsensor_6.aRead2() - lightsensor_8.aRead2();
    
38.     ErrorAcc +=  nError*Kd ;
    # {4 s, e9 k- a* u+ r: g( `5 [( S
39.     ErrorDec -=  nError*Ki ;
    
40.     Error = int(nError*Kp+ErrorAcc+ErrorDec);
    
41.     if(nError < 80 && nError > -80){
    + |; c5 i1 Y7 g9 g) e4 g
42.       if(nPower < MaxPower){
    # O' o3 O- c0 S$ C2 b  |2 N
43.         nPower += 3;
    6 ?3 r$ ~! T" Q
44.       }
    , X7 C! Z' d) N$ n7 v9 P
45.     } else{
    
46.       if(nPower > MinPower){
    8 Q( O# s8 P; B6 r/ G1 |
47.         nPower -= 2;
    ) v2 v9 ?( p* M6 x! G
48.       }
    # h; U' ^; |, O0 \/ {+ R, Z1 t
49.     }
    
50.     MotoL(nPower-Error);
    
51.     MotoR(nPower+Error);   
    * h6 C% O$ [) |0 b' O7 |& ?9 ?
52.   }else{
    $ q- O7 [/ |2 ^& t$ ]- v
53.     motor_9.run(0);
    
54.     motor_10.run(0);
    1 T5 Z- q6 g8 T$ Q
55.   }
    
56.   do{}while(millis() - StartTime < interval);
    
57. }
    6 N& `" \9 c3 T* T2 F0 K! J
58. 
    ( S2 N3 a" F" ~( i1 ^
59. void MotoL(int Power){
    9 B, B; u; M' W* z
60.   if (Power > MaxSpeed){
    + z) U, [- g6 i3 d4 P4 s/ z+ y
61.      Power = MaxSpeed;
    
62.   }
    
63.   if (Power < -MaxSpeed){
    
64.      Power = -MaxSpeed;
    
65.   }
    
66.   motor_9.run(Power);
    - X# |& w" f+ X( O
67. }  
    ( e# |% n# c3 F$ p
68. 
    
69. void MotoR(int Power){
    " c/ ^3 N+ g( c6 p" w
70.   if (Power > MaxSpeed){
    & n6 \0 O" D+ Q3 L+ m
71.      Power = MaxSpeed;
    
72.   }
    
73.   if (Power < -MaxSpeed){
    
74.      Power = -MaxSpeed;
    
75.   }
    
76.   motor_10.run(Power);
    9 D) L1 S8 N( q% }& K
77. }  

複製代碼

" i% Q' d& V) U) Z" 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
' Q* V3 \* w& j* G; {% I+ K% h
但基於想追求更精簡的程式所以還是想請問一下
2 z0 n$ k0 w% [2 X1 W/ z" Y1 y5 b0 p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
6 V, m& F5 g8 g3 y" \8 F不知道您是否願意教我可以如何處理

9 E" O: R, k! H* x2 {: j
/ a* y) u7 T, i0 o3 N以下是我挑出我一般寫純PID控制的Code：

1. int MotoSpeed = 250;
   ' y! |1 [) `  U3 w. T$ s) Y6 u1 Y
2. double CNY70Val = 1000;
   9 t4 j, [# Q. ^4 d
3. int interror = 0;
   
4. int olderror = 0;
   
5. double values;
   
6. 
   
7. 
   
8. void CNY70()
   
9. {
   
10.   valuesRR = analogRead(RR)
    ) C# F( q2 d5 i3 N4 Y: U1 _
11.   valuesMR = analogRead(MR);
    0 g6 v* h" B" ], u
12.   valuesMM = analogRead(MM);
    
13.   valuesML = analogRead(ML);
    
14.   valuesLL = analogRead(LL);
    # u" |$ c% L$ R2 Y3 @, e
15. 
    
16.   if (valuesRR > CNY70Val)
    . `4 M: Y4 F- P$ i6 B, _/ v0 a
17.     valuesRR = CNY70Val;
    
18.   if (valuesMR > CNY70Val)
    
19.     valuesMR = CNY70Val;
    
20.   if (valuesMM > CNY70Val)
    / B; R- B" j; X+ @6 u# _
21.     valuesMM = CNY70Val;
    
22.   if (valuesML > CNY70Val)
    ) U% n7 f( [& I8 c& O
23.     valuesML = CNY70Val;
    9 s4 i) U$ k! s8 x2 \6 d1 y
24.   if (valuesLL > CNY70Val)
    2 B; T# ?& y6 g' u& Y" E1 C$ \) B1 k
25.     valuesLL = CNY70Val;
    
26. 
    
27.   values = valuesLL * -1 + valuesML * -0.5 + valuesMM * 0 + valuesMR * 0.5 valuesRR * 1;
    
28. }
    1 O9 w9 s, ~3 {) B5 Y
29. 
    " E9 w( \8 k7 F" O# n) K3 w$ U# B
30. void Car()
      `* X$ @/ a6 `) @
31. {
    * V7 [2 f3 \  p
32.   while (1) {
    
33.     CNY70();
    6 e9 w+ }7 s$ ^1 @% e1 E( i0 v
34. 
    5 U! E0 o! m" T  [8 z0 B( T
35.     int error = ((int)values);
    ' }. A/ E* T3 x+ N% A
36.     interror += error;
    
37.     int lasterror = error - olderror;
    - R* |, L$ ]' I
38.     olderror = error;
    
39.     int power = error / 5 + interror / 10000 + lasterror;
    
40. 
    9 r! C5 Q4 I6 K4 d5 i
41.     if (power > MotoSpeed)
    
42.       power = MotoSpeed;
    & I/ R: P7 ~0 i
43.     if (power < -MotoSpeed)
    4 q3 v- V2 p, S8 p. ]% X% S* X
44.       power = -MotoSpeed;
    2 f9 u' R# a# u2 l+ |
45. 
    0 ]! a- c) R6 W$ Q; Y
46.     if (power > 0)
    
47.       Speed(MotoSpeed, MotoSpeed - power);   //馬達動作，正數正轉 負數反轉。
    4 }$ J; }/ `1 K) a2 K
48.     else
    $ B9 \. T; [' y* r, n
49.       Speed(MotoSpeed + power, MotoSpeed);
    
50.   }
    
51. }

複製代碼

感謝分享

感謝分享