Mstari wa PID Ufuatao Roboti Pamoja na POLOLU QTR 8RC-sensor Array: 6 Hatua (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Halo!

hii ni maandishi yangu ya kwanza juu ya mafundisho, na leo nitakuchukua njiani, na kuelezea juu ya jinsi ya kutuliza laini ya msingi ya PID ifuatayo roboti ukitumia safu ya sensorer ya QTR-8RC.

Kabla ya kuendelea na ujenzi wa roboti, tunahitaji kuelewa kile kinachoitwa PID,

Hatua ya 1: Kanuni ya Kufanya kazi

PID ni nini ??

Neno PID linasimama sawia, muhimu, linalotokana.kwa hivyo, tunachofanya na kuhusisha PID na mstari unaofuata ni, tunatoa amri kwa robot kufuata mstari na kugundua zamu kwa kuhesabu kosa kwa kuzingatia jinsi mbali imeondoka kwenye wimbo.

maneno muhimu kama ilivyoelezwa katika hati za polalu

Thamani ya uwiano ni takriban sawia na msimamo wa robot yako kwa heshima na laini. Hiyo ni, ikiwa roboti yako imejikita kwenye laini, tunatarajia thamani sawa ya 0

Thamani muhimu inarekodi historia ya mwendo wa roboti yako: ni jumla ya maadili yote ya muda sawia ambayo yalirekodiwa tangu roboti ianze kukimbia

Kinachotokana ni kiwango cha mabadiliko ya thamani sawa

Katika mafunzo haya, tutazungumza tu juu ya maneno ya Kp na Kd, hata hivyo, matokeo yanaweza kutekelezwa kwa kutumia neno Ki pia..so kimsingi sensor hutoa maadili kutoka 0 hadi 2500 kuanzia kutafakari kwa kiwango cha juu hadi kutafakari kwa kiwango cha chini, lakini, wakati huo huo, pia hutoa habari juu ya umbali gani robot imekwama kutoka kwa laini.)

Sasa tunahitaji kuzingatia neno la kosa, Hii ndio tofauti ya thamani mbili zilizowekwa na thamani ya sasa. (Thamani ya kuweka ni kusoma ambayo inalingana na uwekaji wa sensorer "kamili" juu ya mistari. Kwa mfano: Ikiwa unatumia sensa hii ya safu na unatumia sensorer 8, utapokea usomaji wa nafasi 3500 ikiwa uko wazi, karibu 0 ikiwa umesalia sana kutoka mstari na karibu 7000 ikiwa uko sawa sana.). Lengo letu ni kufanya kosa sifuri. Basi tu robot inaweza kufuata laini vizuri.

Halafu inakuja sehemu ya hesabu,.

1) hesabu kosa.

Kosa = Thamani ya Kuweka - Thamani ya Sasa = 3500 - nafasi

Kama mimi kutumia sensorer 8. sensa hutoa usomaji wa hali ya 3500 wakati roboti imewekwa vizuri. Sasa kwa kuwa tumehesabu kosa letu, kiasi ambacho roboti yetu inapita kwenye wimbo, ni wakati wa sisi kuchunguza kosa na kurekebisha mwendo wa magari ipasavyo.

2) amua kasi zilizobadilishwa za motors.

MotorSpeed = Kp * Kosa + Kd * (Kosa - Kosa la Mwisho);

Kosa la Mwisho = Kosa;

RightMotorSpeed = RightBaseSpeed + MotorSpeed;

Kasi ya LeftMotor = Kasi ya LeftBase - Kasi ya Magari;

Kuzungumza kimantiki, kosa la 0 linamaanisha kuwa roboti yetu iko nje kushoto, ambayo inamaanisha kuwa roboti yetu inahitaji kwenda kulia kidogo, ambayo inamaanisha, motor inayofaa inahitaji kupungua na ile ya kushoto inahitaji kuharakisha. HUYU NI PID!

Thamani ya MotorSpeed imedhamiriwa kutoka kwa equation yenyewe. Kasi ya RightBaseSpeed na LeftBase ni kasi (thamani yoyote ya PWM 0-255) ambayo roboti inaendesha wakati kosa ni sifuri.

Nambari ambayo nimeambatanisha pia ni pamoja na jinsi ya kuangalia maadili ya hali ya sensor, kwa hivyo unaweza kufungua mfuatiliaji wa serial na kupakia nambari hiyo na ujionee mwenyewe na laini jinsi motors huzunguka wakati nafasi inatofautiana.

Ikiwa unapata shida wakati wa kutekeleza robot yako, angalia tu ikiwa utaona na kubadilisha ishara za equations !!!

Na sasa sehemu ngumu zaidi KUTAFUTA Kp NA Kd, ilibidi nitumie zaidi ya saa 1 kurekebisha kabisa robot yangu.badala ya kuweka maadili ya nasibu nimepata njia rahisi ya kuamua hii.

1. Anza na kp na Kd sawa na 0, na anza na Kp, jaribu kwanza kuweka Kp kwa 1 na uangalie roboti, lengo letu ni kufuata laini hata ikiwa inazunguka, ikiwa roboti inapita zaidi na inapoteza laini inapunguza thamani ya kp ikiwa roboti haiwezi kuzunguka zamu na kuwa wavivu kuongeza thamani ya Kp.
2. Mara tu roboti inapoonekana kufuata kwa njia fulani laini ya kurekebisha kiwango cha Kd (Thamani ya Kd> Thamani ya Kp) anza kutoka 1 na ongeza thamani hadi uone gari laini na kutetemeka kidogo.
3. Mara tu roboti inapoanza kufuata mstari, ongeza kasi na uone ikiwa ina uwezo wa kubaki na kufuata laini.

Kumbuka kuwa kasi ina athari ya moja kwa moja kwenye upangaji wa PID na wakati mwingine unaweza kuhitaji kurudi nyuma ili kufanana na kasi ya roboti yako.

Sasa tunaweza kupata ujenzi wa roboti yetu.

Hatua ya 2: Jengo

Arduino atmega 2560 na kebo ya USB - hii ndiyo mdhibiti mkuu anayetumiwa.

Chassis- kwa chasisi ya roboti nimetumia sahani 2 za akriliki zenye mviringo ambazo hutumiwa kwa mradi mwingine ambao ni mzuri kwa hii. Kutumia karanga na screws nimejenga chasisi 2 iliyosimamishwa, ili niweze kushikamana na moduli zingine kwenye bamba la juu. unaweza kutumia chasisi iliyotengenezwa tayari kupatikana.

www.ebay.com/itm/2WD-DIY-2-Wheel-Drive-Rou…

Motors za gia za Micrometal- roboti ilihitaji motors zinazozunguka haraka ili kukabiliana na utaratibu wa PID, kwa kuwa nimetumia motors zilizokadiriwa kwa 6V 400rpm na magurudumu yanayofaa.

www.ebay.com/itm/12mm-6V-400RPM-Torque-Gea …….

www.ebay.com/itm/HOT-N20-Micro-Gear-Motor-…

Safu ya sensa ya QTR 8Rc - hii inaweza kutumika kwa ufuatiliaji wa laini, kama ilivyotajwa hapo awali nadhani sasa umeelewa wazi jinsi ya kutumia safu ya sensorer na PID. Nambari ni rahisi sana na kutumia maktaba za arduino zilizopo utaweza kujenga mfuasi wa haraka.

www.ebay.com/itm/Pololu-QTR-8RC-Reflectanc …….

TB6612FNG Dereva wa gari-nilitaka kutumia dereva wa gari ambaye anaweza kushughulikia zamu na kubadilisha mwelekeo kwa snap, ambayo inaweza kuvunja motors wakati ishara ya PWM ilipungua.

www.ebay.com/itm/Pololu-Dual-DC-Motor-Driv…

Lipo betri- 11.1V betri ya lipo hutumiwa kutoa nguvu kwa roboti. Ingawa nimetumia betri ya 11.1 V lipo, uwezo huu ni zaidi ya kile kinachohitajika kwa arduino na motors.kama unaweza kupata taa yenye uzani 7.4V lipo au 6V Ni-MH betri pakiti itakuwa kamili kwa sababu hii ni lazima nitumie kibadilishaji cha buck kubadilisha voltage kuwa 6V.

11.1V-

7.4 V-

Moduli ya kubadilisha fedha ya Buck-

Kwa kuongezea hiyo unahitaji waya za kuruka, karanga na bolts, bisibisi na kanda za umeme na pia vifungo vya zip ili kuhakikisha kuwa kila kitu kiko sawa.

Hatua ya 3: Kukusanyika

ambatisha motors na gurudumu ndogo ya caster kwenye bamba kwa kutumia karanga na screws na kisha weka sensorer ya QTR, dereva wa gari, bodi ya arduino na mwishowe betri iwe kwenye chasisi.

Hapa kuna mchoro kamili ambao nimepata kwenye mtandao, ambayo inakuambia jinsi unganisho linapaswa kufanywa.

Hatua ya 4: Tengeneza Njia yako ya Kufuatilia

Sasa mradi wako unaonekana kuwa karibu kumalizika. Kama kwa hatua ya mwisho unahitaji kuwa na uwanja mdogo wa kujaribu robot.i nimetumia laini ya upana wa 3cm laini nyeupe kwenye msingi mweusi. Hakikisha unaweka kila kitu vizuri.

Hatua ya 5: Panga Nambari yako

1. Pakua na usakinishe Arduino

IDE ya eneo-kazi

· Windows -

· Mac OS X -

· Linux -

2. Pakua na ubandike faili ya safu ya sensa ya QTR 8 kwa folda ya maktaba ya Arduino.

·

· Bandika faili kwenye njia - C: / Arduino / maktaba

3. Pakua na ufungueLINEFOLLINGING.ino

4. Pakia nambari kwenye ubao wa arduino kupitia kebo ya USB

Hatua ya 6: UMEFANYA !

sasa una mstari unaofuata robot uliyotengenezwa na wewe mwenyewe.

Natumahi mafunzo haya yalikuwa ya msaada. Usisite kuwasiliana nami kupitia [email protected] ikiwa una shida yoyote.

tukutane hivi karibuni na mradi mwingine mpya.

Furahiya kujenga !!