PID 循跡自走車範例

1. #include <Arduino.h>
   % o2 Y4 s  w( P7 B" H5 y( l
2. #include <Wire.h>
   " V9 F$ R5 T) l4 R" g" l0 {
3. #include <Servo.h>
   , D" h& I+ y2 c
4. 
   8 O$ \, a) L, d2 j1 X: A7 b$ f' Z& y
5. #include "MePort.h"
   # j* r! J& F2 v5 v& n& U
6. #include "MeUltrasonic.h"
   5 T8 J3 a: M, q" ~" c0 q
7. #include "MeDCMotor.h"
   5 @8 M+ b% z  d% C4 L3 |- [
8. 
     ]" o  Q* Y3 \1 n! l% h
9. //double Input, Output ;
   ' i% ?# m5 M# O) n/ h& ]& K. L% h
10. float MaxSpeed = 255;
    
11. float MaxPower = 180;
    
12. float MinPower = 120;
    ; T$ Q9 {4 a' s! X
13. float Error,ErrorAcc,ErrorDec;
    
14. 
    
15. float Kp=0.14;
    
16. float Kd=0.00020;//23;
    
17. float Ki=0.000201;
    $ ^7 I* v# z# a& {; ]( w. `
18. 
    
19. float nPower;
    
20. MePort lightsensor_6(6);
    " n1 P: Z9 |( w' d$ G
21. MePort lightsensor_8(8);
    
22. MeDCMotor motor_9(9);
    
23. MeDCMotor motor_10(10);
    
24. unsigned long previousMillis = 0;
    
25. const long interval = 1;
    
26. 
    ' o& O  ?3 ~+ n* O, k3 l/ g" F
27. void setup(){
    $ E7 J. {' U! H: W( _  @3 s8 b
28.     lightsensor_6.dWrite1(1);
    
29.     nPower = 160;
    % f0 C( ^' A5 n& T
30.     Error=0;
    1 c  g# A! a; a1 A8 B1 z8 W( h
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 ;
    
39.     ErrorDec -=  nError*Ki ;
    
40.     Error = int(nError*Kp+ErrorAcc+ErrorDec);
    
41.     if(nError < 80 && nError > -80){
    3 `9 M$ `* d4 m! A* b" n6 j: R) s
42.       if(nPower < MaxPower){
    
43.         nPower += 3;
    ) K. w& V3 v( I. c( f" M
44.       }
    & ~4 S; r: K4 |& ~$ H! M
45.     } else{
    
46.       if(nPower > MinPower){
    5 b# \) ]; a' b6 p
47.         nPower -= 2;
    : s4 R: U9 w1 @" x
48.       }
    6 P/ z( L4 ?" F& X& t
49.     }
    
50.     MotoL(nPower-Error);
    
51.     MotoR(nPower+Error);   
    
52.   }else{
    ' }3 U7 c. z2 x, J! {4 j
53.     motor_9.run(0);
    
54.     motor_10.run(0);
      i; R$ [5 w0 l; F
55.   }
    4 G/ ?5 R/ [: j
56.   do{}while(millis() - StartTime < interval);
    
57. }
    
58. 
    ( B0 j) L- S! n  L2 {7 v& U
59. void MotoL(int Power){
    
60.   if (Power > MaxSpeed){
    
61.      Power = MaxSpeed;
    8 Z$ `* V; M/ O* E8 i1 d; ]9 Y
62.   }
    9 T/ E! T# `  c- m& @  L
63.   if (Power < -MaxSpeed){
    3 ?& J* B0 |9 ?: G. l
64.      Power = -MaxSpeed;
    2 }3 y, q, k8 ]5 G. Q1 o0 q9 R
65.   }
    
66.   motor_9.run(Power);
    : n% j4 K8 x( ^( _
67. }  
    
68. 
    
69. void MotoR(int Power){
    ; [8 F4 {$ s/ i3 i; s
70.   if (Power > MaxSpeed){
    ! {/ ~0 p6 s1 c( [
71.      Power = MaxSpeed;
    ( ]% \( j1 S* c% y3 }
72.   }
    
73.   if (Power < -MaxSpeed){
    5 G" }6 _! x3 M. {4 i) r( V
74.      Power = -MaxSpeed;
    7 j* R( A0 N- W3 i! ~/ q* X. A
75.   }
    
76.   motor_10.run(Power);
    * }$ ~; q  |4 O6 a$ u
77. }  

複製代碼

) r; k, \8 W2 ?5 d5 Q

, J( i% ?' A: W+ P# U8 j! r您好，不知是否能向您請教。
; Z# ?; J9 K2 j) \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

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
% ]# o3 o" D$ B' R7 `

以下是我挑出我一般寫純PID控制的Code：

1. int MotoSpeed = 250;
   
2. double CNY70Val = 1000;
     H; t5 b# B; N3 ~; q3 u$ \% i& `
3. int interror = 0;
   ! b- N& ~; y" @: Q7 ~" L
4. int olderror = 0;
   
5. double values;
   2 i. c# d0 `* B
6. 
   . h9 |6 T4 G: N+ r0 f. j
7. 
   - Q0 J. g" S9 W* U6 r
8. void CNY70()
   
9. {
   
10.   valuesRR = analogRead(RR)
    
11.   valuesMR = analogRead(MR);
    
12.   valuesMM = analogRead(MM);
    
13.   valuesML = analogRead(ML);
    
14.   valuesLL = analogRead(LL);
    
15. 
    & Y* E; y4 _) x! S4 T
16.   if (valuesRR > CNY70Val)
    1 r# P6 b" A# H0 F; i6 D2 Q" m
17.     valuesRR = CNY70Val;
    - q9 E1 F; F. s" @, d8 P1 U  q& K
18.   if (valuesMR > CNY70Val)
    
19.     valuesMR = CNY70Val;
    + [7 J, H5 {# B- e$ R
20.   if (valuesMM > CNY70Val)
    
21.     valuesMM = CNY70Val;
    
22.   if (valuesML > CNY70Val)
    6 c. C) j# A/ t% o
23.     valuesML = CNY70Val;
    
24.   if (valuesLL > CNY70Val)
    : j0 a& X7 y% i4 _8 c% J: H
25.     valuesLL = CNY70Val;
    
26. 
    % t; Y. V4 j7 S3 U2 d: A7 I0 I
27.   values = valuesLL * -1 + valuesML * -0.5 + valuesMM * 0 + valuesMR * 0.5 valuesRR * 1;
    
28. }
    
29. 
    1 G' }$ p/ E1 X  j: ^
30. void Car()
    3 O& N) k' h: C/ ]5 B
31. {
    $ W. D$ K0 B- ]; e+ D9 |- @) E$ Z
32.   while (1) {
    
33.     CNY70();
    
34. 
    
35.     int error = ((int)values);
    " ^7 m+ N0 E% K' S: M4 I% e5 _* F
36.     interror += error;
    
37.     int lasterror = error - olderror;
    
38.     olderror = error;
    
39.     int power = error / 5 + interror / 10000 + lasterror;
    
40. 
    % v) o1 g( y* ]' M9 s5 L, y! q
41.     if (power > MotoSpeed)
    " r; B5 F! R5 c
42.       power = MotoSpeed;
    
43.     if (power < -MotoSpeed)
    
44.       power = -MotoSpeed;
    7 t# i/ _( J" |! ~
45. 
    ' f) }# F  O' T; ]5 l; W- i! @
46.     if (power > 0)
    2 k" ~# J! F! R, o" T5 L
47.       Speed(MotoSpeed, MotoSpeed - power);   //馬達動作，正數正轉 負數反轉。
    
48.     else
    
49.       Speed(MotoSpeed + power, MotoSpeed);
    
50.   }
    
51. }

複製代碼

感謝分享