PID 循跡自走車範例

1. #include <Arduino.h>
   6 T9 H1 l* f# D
2. #include <Wire.h>
   * Q6 z3 t$ P6 K; V/ l2 ^
3. #include <Servo.h>
   # m' Q$ }" Y! q6 r$ ?
4. 
   ! _* o9 |" n! y6 g( e/ C
5. #include "MePort.h"
   
6. #include "MeUltrasonic.h"
   : Q$ Q- p1 ]$ k: i
7. #include "MeDCMotor.h"
   $ M2 C& a$ o4 [- c6 Z9 L! B  Y
8. 
   
9. //double Input, Output ;
   
10. float MaxSpeed = 255;
    
11. float MaxPower = 180;
    
12. float MinPower = 120;
    
13. float Error,ErrorAcc,ErrorDec;
    
14. 
    
15. float Kp=0.14;
    " T! c3 m% f% Y/ H' o2 m6 ?
16. float Kd=0.00020;//23;
    , A9 m+ o0 T; B* K+ }
17. float Ki=0.000201;
    # L8 [3 m% l. g
18. 
    " n1 k+ v) D1 g* t
19. float nPower;
    
20. MePort lightsensor_6(6);
    ' c" L7 g9 V. j2 m5 }8 s
21. MePort lightsensor_8(8);
    
22. MeDCMotor motor_9(9);
    * x0 v, f& \' ~: U* K, G
23. MeDCMotor motor_10(10);
    5 q0 _3 j+ i( Q, k+ {
24. unsigned long previousMillis = 0;
    
25. const long interval = 1;
    
26. 
    / [+ M; d( H$ ^( b
27. void setup(){
    - [; e+ f1 Y, e
28.     lightsensor_6.dWrite1(1);
    
29.     nPower = 160;
    2 f! p% x5 ~$ ]5 n/ s4 l; i. H
30.     Error=0;
    
31.     ErrorAcc=0;
    
32. }
    
33. 
    
34. void loop(){
    ; @. t* v+ U: k% S
35.   unsigned long StartTime = millis();
    
36.   if(ErrorAcc < 18000 && ErrorAcc > -18000){
    
37.     float nError = lightsensor_6.aRead2() - lightsensor_8.aRead2();
    % ]( g- [$ V5 e4 R. l, u/ r9 \
38.     ErrorAcc +=  nError*Kd ;
    6 y* m  K3 |2 F8 ?* n# m
39.     ErrorDec -=  nError*Ki ;
    
40.     Error = int(nError*Kp+ErrorAcc+ErrorDec);
    
41.     if(nError < 80 && nError > -80){
    
42.       if(nPower < MaxPower){
    
43.         nPower += 3;
    
44.       }
    . m3 t' `; x4 i; b8 `+ E: p& r
45.     } else{
    
46.       if(nPower > MinPower){
    % X4 b5 a6 w! p8 v, I" l  r' W$ I
47.         nPower -= 2;
    , Q& t. h& x! [) ~8 n7 G# @! p
48.       }
    
49.     }
    0 ?6 O$ w; m6 F4 C5 D- z: v7 z, R4 h$ ^. H
50.     MotoL(nPower-Error);
    
51.     MotoR(nPower+Error);   
    4 e0 J- C/ T1 n
52.   }else{
    1 r: |; k6 Z2 _& }! l( V1 e' z
53.     motor_9.run(0);
    
54.     motor_10.run(0);
    ) M' b$ G/ K: @  h
55.   }
    
56.   do{}while(millis() - StartTime < interval);
    # e) ]% ~) T1 r3 i, l* |6 W
57. }
    
58. 
    ( l: j, @& g6 ^5 m* C
59. void MotoL(int Power){
    + b* C, G3 J" w- h5 e- c
60.   if (Power > MaxSpeed){
    
61.      Power = MaxSpeed;
    % m: ~) ^% q6 ~0 E4 n
62.   }
    
63.   if (Power < -MaxSpeed){
    
64.      Power = -MaxSpeed;
    ! ~6 D/ n6 Q8 L
65.   }
    9 g0 L1 E, X4 }7 ~
66.   motor_9.run(Power);
    . q1 U  ]0 a: ~6 Y2 M& P
67. }  
    1 n2 J8 u: l* ]
68. 
    # T# i6 H: d& G9 t
69. void MotoR(int Power){
    
70.   if (Power > MaxSpeed){
    
71.      Power = MaxSpeed;
    " v* K; E+ t) c) V( x! `0 K' h8 o# Q
72.   }
    7 V2 {4 b! k2 I3 q' Q, a
73.   if (Power < -MaxSpeed){
    7 u7 U/ ^3 q8 a: |
74.      Power = -MaxSpeed;
    5 N* O2 @9 w  b3 [% {6 n. E
75.   }
    # v0 Z& K2 [; c; q
76.   motor_10.run(Power);
    7 S7 L: g1 N) `7 w2 v# V& J
77. }  

複製代碼

* b3 V7 Q' e3 h, a/ |; Z+ m0 V

/ ~& l; W% F: O9 _
6 [" T& O+ M' T' p您好，不知是否能向您請教。
  x' O; O5 H3 m% U  C; l目前和宋修賢老師在處理Ardui Car
3 z" c) n1 I' n! L9 u" E雖然已使用較繁雜的方式處理了跑出黑線外的狀況

4 X( s$ J2 q: n但基於想追求更精簡的程式所以還是想請問一下
5 v& Y6 z6 k8 w) O) l  M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

( g) b. ]4 d$ D8 R3 E3 P
以下是我挑出我一般寫純PID控制的Code：

1. int MotoSpeed = 250;
   - J" r* b6 e6 _3 f1 }
2. double CNY70Val = 1000;
   
3. int interror = 0;
   7 a$ W# W% P% ?* v6 P! s( _
4. int olderror = 0;
     {' U8 P3 ^% W" e. T% U2 _5 O
5. double values;
   
6. 
   
7. 
   6 I# _, _  e  e! A
8. void CNY70()
   & t3 y6 r; j; M2 b4 a
9. {
   7 ]. \5 Q# z# \" X3 m, x/ T9 P
10.   valuesRR = analogRead(RR)
    
11.   valuesMR = analogRead(MR);
    
12.   valuesMM = analogRead(MM);
    ( O9 C+ \1 l% _1 B
13.   valuesML = analogRead(ML);
    , X( Z6 ?; n5 B5 \) O  @
14.   valuesLL = analogRead(LL);
    
15. 
    ; v3 P- v; J) l9 F! N% O5 v$ p
16.   if (valuesRR > CNY70Val)
    ) Z' }/ }% Y% k2 P5 e
17.     valuesRR = CNY70Val;
    
18.   if (valuesMR > CNY70Val)
    
19.     valuesMR = CNY70Val;
    5 @/ Q  D) l, U- o. A
20.   if (valuesMM > CNY70Val)
    
21.     valuesMM = CNY70Val;
      ^8 y- M! `# X4 y% `0 }- K
22.   if (valuesML > CNY70Val)
    
23.     valuesML = CNY70Val;
    
24.   if (valuesLL > CNY70Val)
    
25.     valuesLL = CNY70Val;
    ; M% n# r: y, W
26. 
    
27.   values = valuesLL * -1 + valuesML * -0.5 + valuesMM * 0 + valuesMR * 0.5 valuesRR * 1;
    
28. }
    
29. 
    
30. void Car()
    
31. {
    
32.   while (1) {
    
33.     CNY70();
    
34. 
    # V9 @# R, Y4 ?2 A* |
35.     int error = ((int)values);
    
36.     interror += error;
    ! z6 c4 e" Q  n0 _% K3 h  c8 w
37.     int lasterror = error - olderror;
    8 J7 [5 E7 a5 T3 K% I* p, _2 F
38.     olderror = error;
    ; o& w# c$ }3 h2 \; P
39.     int power = error / 5 + interror / 10000 + lasterror;
    
40. 
    6 q; W" B- v# G
41.     if (power > MotoSpeed)
    * {" A; c  T& Z2 ]: ]3 q1 W% t1 v, f
42.       power = MotoSpeed;
    
43.     if (power < -MotoSpeed)
    
44.       power = -MotoSpeed;
    
45. 
    * s( N6 }6 ]) X' l2 z9 ^
46.     if (power > 0)
    0 w# h+ H, Y' z
47.       Speed(MotoSpeed, MotoSpeed - power);   //馬達動作，正數正轉 負數反轉。
    ' l) k4 K3 V3 @
48.     else
    
49.       Speed(MotoSpeed + power, MotoSpeed);
    ; O2 ^) J- k" N
50.   }
    ! z( L% R' c$ ^8 F$ M7 ?, `! L
51. }

複製代碼

1 R0 r) f2 `4 }7 [

感謝分享

感謝分享