ከ POLOLU QTR 8RC- አነፍናፊ ድርድር ጋር ሮቦትን በመከተል በ PID ላይ የተመሠረተ መስመር 6 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር)

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:33

ሰላም!

ይህ በትምህርቶች ላይ ለመጀመሪያ ጊዜ የምጽፈው ነው ፣ እና ዛሬ በመንገድ ላይ እወስዳችኋለሁ ፣ እና የ QTR-8RC አነፍናፊ ድርድርን በመጠቀም ሮቦትን ተከትሎ በ PID ላይ የተመሠረተ መስመርን እንዴት ማደብዘዝ እንደሚቻል ያብራሩ።

ወደ ሮቦቱ ግንባታ ከመሄዳችን በፊት ፒዲኤ ተብሎ የሚጠራውን መረዳት አለብን ፣

ደረጃ 1 የሥራ መርህ

PID ምንድነው ??

PID የሚለው ቃል የተመጣጠነ ፣ የተዋሃደ ፣ የመነጨ ነው። ስለዚህ በቀላሉ ፣ PID ን ከተከታታይ መስመር ጋር በማካተት እያደረግን ያለነው ፣ ሮቦቱን መስመሩን እንዲከተል እና እንዴት ስህተትን በማስላት ተራዎቹን እንዲለይ ትእዛዝ እየሰጠነው ነው። ሩቅ ከትራኩ ወጥቷል።

በፖላሉ ሰነዶች ውስጥ እንደተጠቀሰው ቁልፍ ቃላት

ተመጣጣኝ እሴቱ ከመስመር አንፃር ከሮቦትዎ አቀማመጥ በግምት ተመጣጣኝ ነው። ያ ማለት ፣ የእርስዎ ሮቦት በትክክል በመስመሩ ላይ ያተኮረ ከሆነ ፣ በትክክል 0 ተመጣጣኝ ዋጋን እንጠብቃለን።

ዋናው እሴት የሮቦትዎን እንቅስቃሴ ታሪክ ይመዘግባል - ሮቦቱ መሮጥ ከጀመረበት ጊዜ ጀምሮ የተመዘገቡት የሁሉም የተመጣጠነ ቃል እሴቶች ድምር ነው።

አመላካች የተመጣጠነ እሴት የለውጥ መጠን ነው።

በዚህ መማሪያ ውስጥ ስለ Kp እና ስለ Kd ውሎች ብቻ እንነጋገራለን ፣ ሆኖም ፣ የኪ ቃሉን በመጠቀም ውጤቶቹም ሊከናወኑ ይችላሉ። እኛ ከአነፍናፊው የምናገኛቸው ንባቦች የአናሎግ ንባቦችን ብቻ ሳይሆን የሮቦት አቀማመጥ ንባቦችም ናቸው።.ስለዚህ አነፍናፊው ከ 0 እስከ 2500 እሴቶችን ከከፍተኛው አንፀባራቂ እስከ ዝቅተኛው አንፀባራቂ ድረስ ይሰጣል ፣ ግን በተመሳሳይ ጊዜ ሮቦቱ ከመስመሩ ምን ያህል እንደራቀ መረጃን ይሰጣል።)

አሁን የስህተቱን ቃል ግምት ውስጥ ማስገባት አለብን ፣ ይህ የሁለቱ እሴቶች የቁጥር እሴት እና የአሁኑ እሴት ልዩነት ነው። (የተቀመጠው ነጥብ እሴት በመስመሮቹ አናት ላይ ካለው “ፍጹም” ዳሳሾች አቀማመጥ ጋር የሚዛመድ ንባብ ነው። እና የአሁኑ እሴቱ የአነፍናፊው ፈጣን ንባቦች ነው። ለምሳሌ - ይህንን የድርድር ዳሳሽ የሚጠቀሙ ከሆነ እና 8 ዳሳሾችን የሚጠቀሙ ከሆነ ፣ እርስዎ ቦታ ላይ ከሆኑ ፣ 0 አካባቢ ከሆነ በጣም ርቀው ከሄዱ ወደ 35 ገደማ የቦታ ንባብ ያገኛሉ። በጣም ትክክል ከሆኑ መስመሩ እና ወደ 7000 አካባቢ።) ግባችን ስህተቱን ዜሮ ማድረግ ነው። ከዚያ ሮቦቱ መስመሩን በተቀላጠፈ ሁኔታ መከተል ይችላል።

ከዚያ የስሌቱ ክፍል ይመጣል ፣.

1) ስህተቱን ያሰሉ።

ስህተት = Setpoint Value - የአሁኑ እሴት = 3500 - አቀማመጥ

እኔ 8 አነፍናፊዎችን እየተጠቀምኩ ነው። ሮቦቱ በትክክል ሲቀመጥ አነፍናፊው የ 3500 ቦታ ንባብ ይሰጣል። አሁን የእኛ ሮቦት በትራኩ ላይ የሚንሸራተተው ህዳሳችንን ስሌት ስናደርግ ስህተቱን መመርመር እና የሞተር ፍጥኖቹን በዚህ መሠረት ማስተካከል ጊዜው አሁን ነው።

2) የሞተሮችን የተስተካከሉ ፍጥነቶች ይወስኑ።

MotorSpeed = Kp * ስህተት + Kd * (ስህተት - LastError);

LastError = ስህተት;

RightMotorSpeed = RightBaseSpeed + MotorSpeed;

LeftMotorSpeed = LeftBaseSpeed - MotorSpeed;

በሎጂክ አነጋገር ፣ የ 0 ስህተት ማለት ሮቦታችን ወደ ግራ ወጥቷል ማለት ነው ፣ ይህ ማለት ሮቦታችን ትንሽ ወደ ቀኝ መሄድ አለበት ማለት ነው ፣ ይህ ማለት ትክክለኛው ሞተር ፍጥነት መቀነስ እና የግራ ሞተር ማፋጠን አለበት ማለት ነው። ይህ PID ነው!

የ MotorSpeed እሴት ከሒሳብ እራሱ ይወሰናል። RightBaseSpeed እና LeftBaseSpeed ስህተቱ ዜሮ በሚሆንበት ጊዜ ሮቦቱ የሚሠራበት ፍጥነቶች (ማንኛውም የ PWM 0-255 እሴት) ናቸው።

እኔ ያያያዝኩት ኮድ እንዲሁ የአነፍናፊውን የአቀማመጥ እሴቶችን እንዴት እንደሚፈትሹ ያጠቃልላል ፣ ስለዚህ ተከታታይ ሞኒተርን ከፍተው ኮዱን መስቀል እና ቦታው ሲለዋወጥ ሞተሮች እንዴት እንደሚሽከረከሩ በመስመር ለራስዎ ማየት ይችላሉ።

ሮቦትዎን በሚተገብሩበት ጊዜ ችግር ካጋጠመዎት ፣ የእኩልታዎቹን ምልክቶች በመለወጥ ይመልከቱ እና ይመልከቱ !!!

እና አሁን በጣም አስቸጋሪው ክፍል KP እና KD ን ፣ የእኔን ሮቦት በትክክል ለማስተካከል ከ 1 ሰዓት በላይ ማሳለፍ ነበረብኝ። የዘፈቀደ እሴቶችን ከማስቀመጥ ይልቅ ይህንን ለመወሰን ቀለል ያለ ዘዴ አገኘሁ።

1. በ kp እና Kd ከ 0 ጋር እኩል ይጀምሩ ፣ እና በ Kp ይጀምሩ ፣ መጀመሪያ Kp ን ወደ 1 ለማቀናበር ይሞክሩ እና ሮቦቱን ያክብሩ ፣ ግባችን መስመራዊ በሆነ መንገድ ቢከተል እንኳን ፣ ሮቦቱ ከመጠን በላይ ከሄደ እና መስመሩ ቢጠፋ የ kp ዋጋን ይቀንሳል።.ሮቦቱ በተራ ማሰስ ካልቻለ እና ቀርፋፋ መሆን የ Kp ዋጋን ይጨምራል።
2. አንዴ ሮቦቱ መስመሩን በተወሰነ ደረጃ የሚከተል ይመስላል (Kd እሴት) (Kd እሴት> Kp እሴት) ከ 1 ይጀምሩ እና አነስ ያለ ማወዛወዝ ያለው ለስላሳ ድራይቭ እስኪያዩ ድረስ እሴቱን ይጨምሩ።
3. ሮቦቱ መስመሩን መከተል ከጀመረ በኋላ ፍጥነቱን ይጨምሩ እና መስመሩን መያዝ እና መከተል መቻሉን ይመልከቱ።

ፍጥነት በ PID ማስተካከያ ላይ ቀጥተኛ ተፅእኖ እንዳለው ያስታውሱ እና አንዳንድ ጊዜ ከሮቦትዎ ፍጥነት ጋር ለማመሳሰል እንደገና መመርመር ይኖርብዎታል።

አሁን ወደ ሮቦታችን ግንባታ መውረድ እንችላለን።

ደረጃ 2 - ግንባታ

አርዱዲኖ አትሜጋ 2560 በዩኤስቢ ገመድ - ይህ ያገለገለው ዋናው ማይክሮ መቆጣጠሪያ ነው።

ቼሲ- ለሮቦት ቻሲስ እኔ ለዚህ ፍጹም የሚሆን ለሌላ ፕሮጀክት የሚጠቅሙ 2 የክብ አክሬሊክስ ሳህኖችን ተጠቅሜአለሁ። ለውጦችን እና ብሎኖችን በመጠቀም 2 ባለ ፎቅ ፎቅ ሠርቻለሁ ፣ ስለዚህ ሌሎች ሞጁሎችን ከላይኛው plate.or ጋር ማያያዝ እችላለሁ። ዝግጁ የተሰራ ሻሲን መጠቀም ይችላሉ።

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

የማይክሮሜትሪ ማርሽ ሞተሮች- ሮቦቱ የፒዲአይድን አሠራር ለመቋቋም በፍጥነት የሚሽከረከር ሞተሮችን ይፈልጋል ፣ ለዚህም እኔ በ 6V 400rpm ደረጃ የተሰጡ ሞተሮችን እና ተስማሚ የማሽከርከሪያ መንኮራኩሮችን እጠቀም ነበር።

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

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

የ QTR 8Rc አነፍናፊ ድርድር - ይህ ቀደም ሲል እንደተገለፀው የአነፍናፊ ድርድርን በ PID እንዴት እንደሚሠራ ግልፅ ግንዛቤ አግኝተዋል ብዬ አስባለሁ። ኮዱ በጣም ቀላል እና ነባር የአርዱዲኖ ቤተ -ፍርግሞችን በመጠቀም ይችላሉ። ፈጣን የመስመር ተከታይን ለመገንባት።

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

TB6612FNG የሞተር ሾፌር-የፒኤምኤም ምልክት ሲቀንስ ሞተሮችን በብሬኪንግ የማሽከርከር ችሎታ ባለው ፍጥነት እና አቅጣጫዎችን መለወጥ የሚችል የሞተር ሾፌር ለመጠቀም ፈልጌ ነበር።

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

ሊፖ ባትሪ- 11.1 ቪ ሊፖ ባትሪ ለሮቦቱ ኃይል ለመስጠት ያገለግላል። ምንም እንኳን እኔ 11.1 ቪ ሊፖ ባትሪ ብጠቀምም ፣ ይህ አቅም ለአርዱዲኖ እና ለሞተር ሞተሮች ከሚያስፈልገው በላይ ነው። ቀላል ክብደት 7.4V ማግኘት ከቻሉ። lipo ባትሪ ወይም 6V Ni-MH የባትሪ ጥቅል ፍፁም ይሆናል። በዚህ ምክንያት ቮልቴጅን ወደ 6 ቮ ለመለወጥ የባክ መቀየሪያን መጠቀም አለብኝ።

11.1V-

7.4 ቪ-

የባክ መቀየሪያ ሞዱል-

ከዚህ በተጨማሪ ሁሉም ነገር በቦታው ላይ መሆኑን ለማረጋገጥ የመዝለያ ሽቦዎች ፣ ለውዝ እና ብሎኖች ፣ ዊንዲቨርሮች እና የኤሌክትሪክ ካሴቶች እና እንዲሁም የዚፕ ትስስር ያስፈልግዎታል።

ደረጃ 3 - መሰብሰብ

ፍሬዎችን እና ዊንጮችን በመጠቀም ሞተሮችን እና አንድ ትንሽ የማሽከርከሪያ መንኮራኩር ወደ ሳህን ውስጥ ያያይዙ እና ከዚያ የ QTR ዳሳሽ ፣ የሞተር ሾፌር ፣ የአርዱዲኖ ቦርድ እና በመጨረሻም ባትሪውን በሻሲው ላይ ይጫኑት።

በይነመረቡ ላይ ያገኘሁት ፍጹም ሥዕላዊ መግለጫ እዚህ አለ ፣ ይህም ግንኙነቶቹ እንዴት መደረግ እንዳለባቸው ይነግርዎታል።

ደረጃ 4 የመስመር መስመርዎን ይንደፉ

አሁን የእርስዎ ፕሮጀክት ማለት ይቻላል የተጠናቀቀ ይመስላል። ለመጨረሻ ደረጃ ሮቦትዎን ለመፈተሽ ትንሽ አረና እንዲኖርዎት ያስፈልጋል። ሁሉንም ነገር በደንብ መለጠፉን ያረጋግጡ። እና ለጊዜው ከ 90 degees አንግል መስቀሎች እና መስቀሎች መራቅዎን ያረጋግጡ ፣ ምክንያቱም በኮድ ነጥብ ውስጥ የተወሳሰበ ጉዳይ ነው።

ደረጃ 5 ኮድዎን ያቅዱ

1. አርዱዲኖን ያውርዱ እና ይጫኑ

ዴስክቶፕ አይዲኢ

· መስኮቶች -

· ማክ ኦኤስ ኤክስ -

· ሊኑክስ -

2. የ QTR 8 RC ዳሳሽ ድርድር ፋይልን ወደ አርዱዲኖ ቤተመፃህፍት አቃፊ ያውርዱ እና ይለጥፉ።

·

· ፋይሎችን ወደ ዱካው ይለጥፉ - C: / Arduino / libraries

3. ማውረድ እና መክፈት LINEFOLLOWING.ino

4. በዩኤስቢ ገመድ በኩል ኮዱን ወደ አርዱዲኖ ቦርድ ይስቀሉ

ደረጃ 6: ተከናውኗል

አሁን በራስዎ የተሰራ ሮቦት የሚከተል መስመር አለዎት።

ይህ አጋዥ አጋዥ ነበር ብለን ተስፋ እናደርጋለን። ችግር ካለብዎ በ [email protected] በኩል እኔን ለማነጋገር አያመንቱ።

በሌላ አዲስ ፕሮጀክት በቅርቡ እንገናኝ።

በመገንባት ይደሰቱ !!