PID 循跡自走車範例

1. #include <Arduino.h>
   
2. #include <Wire.h>
   
3. #include <Servo.h>
   
4. 
   
5. #include "MePort.h"
   : |" `9 b9 M2 z+ p9 x
6. #include "MeUltrasonic.h"
   
7. #include "MeDCMotor.h"
   : {0 \% [1 d$ z. D' [# ^# a( o
8. 
   
9. //double Input, Output ;
   " ~% R* i0 t' T" F
10. float MaxSpeed = 255;
    
11. float MaxPower = 180;
    . x* P. Z+ U! i8 Y
12. float MinPower = 120;
    
13. float Error,ErrorAcc,ErrorDec;
    
14. 
    
15. float Kp=0.14;
    5 X- m/ X  l* _/ A: K
16. float Kd=0.00020;//23;
    3 g+ A7 Y( m6 a. `; h2 n
17. float Ki=0.000201;
      B0 f2 U1 I& Z1 X  V  E) U* w0 ^
18. 
    
19. float nPower;
      ?. G& d* f$ |& K, v& L. ^
20. MePort lightsensor_6(6);
    ( ^) \# E" ~6 y9 s# J
21. MePort lightsensor_8(8);
    
22. MeDCMotor motor_9(9);
    - M9 z+ ?, ?- y8 x! w) q
23. MeDCMotor motor_10(10);
    
24. unsigned long previousMillis = 0;
    
25. const long interval = 1;
    + e: `' y# A, d- ~0 }  N- O2 x- O) j
26. 
    
27. void setup(){
    
28.     lightsensor_6.dWrite1(1);
      R6 ^, ]2 a6 H
29.     nPower = 160;
    
30.     Error=0;
    5 V& ?) z: ]0 r
31.     ErrorAcc=0;
    
32. }
    
33. 
    
34. void loop(){
    
35.   unsigned long StartTime = millis();
    
36.   if(ErrorAcc < 18000 && ErrorAcc > -18000){
    
37.     float nError = lightsensor_6.aRead2() - lightsensor_8.aRead2();
    
38.     ErrorAcc +=  nError*Kd ;
    / b8 y! f3 H# X+ Y) N: A
39.     ErrorDec -=  nError*Ki ;
    
40.     Error = int(nError*Kp+ErrorAcc+ErrorDec);
    . ~. h% j1 J7 b" F" }: |
41.     if(nError < 80 && nError > -80){
    
42.       if(nPower < MaxPower){
    
43.         nPower += 3;
    $ {+ N5 m  G& |- D$ p
44.       }
    
45.     } else{
    : F2 p- z. ?8 A3 {1 j% c! K
46.       if(nPower > MinPower){
    ) E3 J9 ~2 n" Z# J
47.         nPower -= 2;
    % e( E* {$ ~( s! n, Q% O. i6 l; X
48.       }
    
49.     }
    
50.     MotoL(nPower-Error);
    
51.     MotoR(nPower+Error);   
    
52.   }else{
    ( W, m  b6 _# f# D. G
53.     motor_9.run(0);
    ( H/ y; J& w/ S
54.     motor_10.run(0);
    # z' Q/ T8 _8 W
55.   }
    6 i0 J/ P: f2 s  p; \
56.   do{}while(millis() - StartTime < interval);
    2 f1 l2 K4 O8 n& }. H8 y4 G
57. }
    
58. 
    
59. void MotoL(int Power){
    
60.   if (Power > MaxSpeed){
    * F5 W" d! p. l  t0 T
61.      Power = MaxSpeed;
    6 [+ z, i# @7 ^- y7 e
62.   }
    1 w+ O5 \  N- F6 M0 q' q
63.   if (Power < -MaxSpeed){
    7 ^, F9 I; h* x4 O5 w4 P
64.      Power = -MaxSpeed;
    # s0 v* [! m+ X. @9 \0 E
65.   }
    ! Y  q: I5 D& z! c! x/ W" H% c
66.   motor_9.run(Power);
    0 L3 I7 B# I5 a7 w6 l
67. }  
    . x" v, Z2 i$ w8 g* x. m1 W6 z
68. 
    
69. void MotoR(int Power){
    & N1 {, j6 T" |- h' V5 E* p
70.   if (Power > MaxSpeed){
    ) ]' W( y0 m" V7 j5 a9 ^1 t
71.      Power = MaxSpeed;
    . g; u+ o6 ^8 P+ |) D2 h! I5 o  H
72.   }
    
73.   if (Power < -MaxSpeed){
    
74.      Power = -MaxSpeed;
    " A) k3 D% x. `, W0 K* X5 Q+ {% R
75.   }
    % s* f( m* V- P5 n* i
76.   motor_10.run(Power);
    ) e' o& D) I0 c/ B  ~* @7 Q2 z- f
77. }  

複製代碼

$ B8 }* n  ~9 r$ @1 v3 G6 K
3 w4 v: g# O! L6 T3 L

4 b, ^1 s0 p: v5 Y$ S您好，不知是否能向您請教。
! j8 [! @5 W/ Q3 Q% D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
: R) a( x' U% \/ @* c
  u" ]* j  ?2 _. |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
, Z7 y9 c8 }6 x7 V. _不知道您是否願意教我可以如何處理


以下是我挑出我一般寫純PID控制的Code：

1. int MotoSpeed = 250;
   # h. h$ c# G( Z0 ]
2. double CNY70Val = 1000;
   
3. int interror = 0;
   * i/ F9 r4 Q: Z
4. int olderror = 0;
   7 f4 w% X5 X, \& t9 ~5 A& q
5. double values;
   
6. 
   6 P, u1 B& ^# V: B: `% T
7. 
   
8. void CNY70()
   # v+ m1 m2 u6 `# p: z6 \# |! J
9. {
   1 W2 e: O' F8 P+ A6 M
10.   valuesRR = analogRead(RR)
    $ |. P3 s+ O/ B% }4 i6 w0 K
11.   valuesMR = analogRead(MR);
    ! M/ j( c' i% J0 P* G
12.   valuesMM = analogRead(MM);
    
13.   valuesML = analogRead(ML);
    ' t- T7 m0 C' D4 q$ Y- f
14.   valuesLL = analogRead(LL);
    
15. 
    
16.   if (valuesRR > CNY70Val)
    " F  F$ {5 ^. r0 B$ K  w. ~4 z8 r) }+ L
17.     valuesRR = CNY70Val;
    : c& L6 X  N( c! M( D+ c6 x8 ]
18.   if (valuesMR > CNY70Val)
    
19.     valuesMR = CNY70Val;
    * G! N5 @- U2 r8 ~! T& o
20.   if (valuesMM > CNY70Val)
    $ `3 T' V5 r" u! I
21.     valuesMM = CNY70Val;
    
22.   if (valuesML > CNY70Val)
    ( T6 [( w' {& k: ?+ S$ {
23.     valuesML = CNY70Val;
    
24.   if (valuesLL > CNY70Val)
    
25.     valuesLL = CNY70Val;
    . u) x, q  }' Y$ v2 O
26. 
    3 @$ [3 r6 H- P- D) d; d$ ~. F. {
27.   values = valuesLL * -1 + valuesML * -0.5 + valuesMM * 0 + valuesMR * 0.5 valuesRR * 1;
    9 n' T4 l0 r/ V( `
28. }
    : w4 ]; ^0 l3 G; \: ]* f
29. 
    
30. void Car()
    
31. {
    . V, j  ]# b3 Q; W3 P9 M/ e
32.   while (1) {
    
33.     CNY70();
    
34. 
    
35.     int error = ((int)values);
    
36.     interror += error;
    
37.     int lasterror = error - olderror;
    0 w9 A7 Q5 x3 s, ?
38.     olderror = error;
    4 Q7 x0 ]' t$ ~% t8 \
39.     int power = error / 5 + interror / 10000 + lasterror;
    % A( U) l2 T( l& v: r
40. 
    ( H$ A. C" N, ~: y: B" ]
41.     if (power > MotoSpeed)
    
42.       power = MotoSpeed;
    
43.     if (power < -MotoSpeed)
    4 E, Z- U0 j% Z! t: h3 E! O
44.       power = -MotoSpeed;
    6 X9 n  l; \: E: A: H4 U4 G$ ]
45. 
    
46.     if (power > 0)
    6 m: X/ z9 Z# ]. e* I
47.       Speed(MotoSpeed, MotoSpeed - power);   //馬達動作，正數正轉 負數反轉。
    ! [- Y0 k8 l9 [, M3 w( R1 E' Q: x* k" w
48.     else
    # O! U( F; O# \. B. j
49.       Speed(MotoSpeed + power, MotoSpeed);
    
50.   }
    
51. }

複製代碼

; ]) s" K  z# g: u/ v7 ^2 Q

感謝分享

感謝分享