Satura rādītājs:

PID kontroles mācīšana ar Lego robotiem: 14 soļi
PID kontroles mācīšana ar Lego robotiem: 14 soļi

Video: PID kontroles mācīšana ar Lego robotiem: 14 soļi

Video: PID kontroles mācīšana ar Lego robotiem: 14 soļi
Video: Как заменить салонный фильтр на VW TOURAN 1 (1T1, 1T2) [ВИДЕОУРОК AUTODOC] 2024, Jūlijs
Anonim
PID kontroles mācīšana ar Lego robotiem
PID kontroles mācīšana ar Lego robotiem

Daudzi jauni robotu entuziasti interesējas par sarežģītākām vadības tēmām, taču viņus var apgrūtināt aprēķini, kas bieži vien ir nepieciešami slēgtā cikla sistēmu analīzei. Tiešsaistē ir pieejami brīnišķīgi resursi, kas vienkāršo "proporcionālā integrālā diferenciālā kontroliera" (PID kontrolieris) izveidi, un viens lielisks apraksts ir pieejams šeit:

Tomēr tos var būt grūti ievērot, un tie var nebūt piemēroti klasē, kurā ir apmēram 20 studenti.

Šis soli pa solim Instructable parāda, kā veiksmīgi mācīt istabu, kurā ir daudz studentu, izmantojot Lego robotu sistēmu, vairākus robotus (no 5 līdz 10 no tiem), vienādu skaitu datora darbstaciju, kas darbojas ar NXT 2.0, un septiņu pēdu melnu celiņu. elektriskā lente uz grīdas.

PALĪDZĪBĀ: paldies J. Sluka, kurš uzrakstīja iepriekš minēto saiti, doktors Brūss Linnels, kurš izveidoja dažas agrīnās Lego laboratorijas ECPI universitātes līmenī, un doktors Reza Jafari, kurš sniedza PID kontroles mācību mērķus, lai kartētu idejas EET220 un Kursa darbs.

1. darbība: sagatavošanās laboratorijai pirms studentu ierašanās

Laboratorijas sagatavošana pirms studentu ierašanās
Laboratorijas sagatavošana pirms studentu ierašanās

Ļaujiet studentiem uzzināt par jūsu smago darbu;-)

Instruktori un skolotāju palīgi ir ĻOTI aizņemti, gatavojoties jums veikt šo laboratoriju! Robots ir uzlādēts un samontēts šai laboratorijai. Ja ir nepieciešama montāža, vienam vai vairākiem robotiem tas var aizņemt līdz 90 minūtēm. Vēl vairāk laika nepieciešams, lai uzlādētu baterijas vai kondicionētu tās ar uzlādes/izlādes cikliem. Lai iegūtu detalizētus norādījumus par to, kā izveidot robotu, kuru mēs izmantosim šodien, skatiet NXT 2.0 vai 2.1 izglītības komplektu, robotu “ievērojiet līniju” veidošanas rokasgrāmatu. Tomēr mēs izmantosim sarežģītāku programmēšanu … Melna elektriskā lente uz gaišas krāsas linoleja ir lieliska dziesma. Šis izmērs ir 3 x 7 collas ar pusapaļām līknēm.

2. solis: iepazīstieties ar robotu

Iepazīstieties ar robotu
Iepazīstieties ar robotu

Pirmkārt, jūs iepazīsities ar robota izvēlni, kā arī dažām šī konkrētā robota daļām. Jūs arī uzzināsit par industriālā stila sensoru tehnoloģiju, ko izmanto robots, ieskaitot gaismas diodes, gaismas sensorus, pakāpju motorus un rotācijas stāvokļa sensorus. Lūdzu, noteikti aizpildiet visu pieprasīto informāciju (parasti pasvītrotās tukšās vietas _).

1. Atvienojiet robotu no lādētāja un/vai datora USB porta. Lai ieslēgtu robotu, izmantojiet oranžo pogu. Oranžā, kreisā un labā poga un pelēkā taisnstūra poga “atpakaļ” ļauj navigēt izvēlnē. Dodieties uz izvēlni “Programmatūras faili” un ritiniet robotā pieejamos programmatūras failus. Uzskaitiet katra programmatūras faila nosaukumu, tieši tā rakstīšanas veidu, ieskaitot lielo burtu un atstarpes:

_

3. darbība. Gaismas sensora kalibrēšana

Kalibrējiet gaismas sensoru
Kalibrējiet gaismas sensoru

2 Pārbaudiet gaismas sensoru un kalibrēšanas informāciju. Atgriezieties galvenajā izvēlnē un atlasiet “Skatīt”. Atlasiet opciju “Atspoguļotā gaisma” un portu (tam vajadzētu būt “Portam 3”), kas izraisa gaismas ieslēgšanos un ekrānā tiek parādīts numurs. Pārliecinieties, vai viss darbojas, un ierakstiet kādu kalibrēšanas informāciju.

a. Maksimālais lasījums, izmantojot baltu papīra lapu: Skaitlis: _ Aprakstiet aptuveno attālumu no papīra: _

b. Maksimālais rādījums, atrodoties gaišas krāsas linoleja grīdā: _

c. Minimālais rādījums, norādot uz melnās elektriskās lentes centru: _

4. darbība: pārbaudiet motora kalibrēšanu

Pārbaudiet motora kalibrēšanu
Pārbaudiet motora kalibrēšanu

3 Pārbaudiet riteņu motorus (pa kreisi un pa labi), kā arī kalibrēšanas informāciju. Atgriezieties galvenajā izvēlnē un atlasiet “Motora rotācijas” Atlasiet portu (abiem motoriem tam jābūt “Portam B” vai “Portam C”). Pārbaudiet, vai varat pārbaudīt šī rādījuma kalibrēšanu, pagriežot katru motoru noteiktu apgriezienu skaitu, vienlaikus skatot rādījumu. Jūs veiksit vienu un to pašu kalibrēšanas testu abiem motoriem, izmantojot kalibrēšanas ekrānu “Skatīt” un “Motora grādi”.

Motors ostā B

  • Riteņa pagriešanas reižu skaits _
  • “Motora rotācijas” displeja vērtība_
  • Attālums grādos ritenis tika pagriezts_
  • Displeja vērtība “Motora grādi”_

Motors ostā C

  • Riteņa pagriešanas reižu skaits _
  • “Motora rotācijas” displeja vērtība_
  • Attālums grādos ritenis tika pagriezts_
  • Displeja vērtība “Motora grādi”_

Vai displeja vērtības atbilda jūsu cerībām? Lūdzu, paskaidrojiet. _

5. darbība: palaidiet nodrošināto ieslēgšanas-izslēgšanas kontrolieri

Palaidiet nodrošināto ieslēgšanas-izslēgšanas kontrolieri
Palaidiet nodrošināto ieslēgšanas-izslēgšanas kontrolieri

Kontrolierim "ieslēgts-izslēgts" (dažreiz saukts arī par "sprādzienu-sprādzienu") ir tikai divas iespējas-ieslēgt un izslēgt. Tas ir līdzīgs termostata vadībai jūsu mājās. Ja iestatīts uz izvēlēto temperatūru, termostats sildīs māju, ja ir pārāk auksts, un atdzesēs māju, ja tā ir pārāk karsta. Izvēlēto temperatūru sauc par "iestatīto punktu" un starpību starp pašreizējo mājas temperatūru un iestatīto vērtību sauc par "kļūdu". Tātad jūs varētu teikt, ja kļūda ir pozitīva, ieslēdziet maiņstrāvu, pretējā gadījumā ieslēdziet siltumu.

Mūsu gadījumā robots pagriezīsies pa kreisi vai pa labi atkarībā no tā, vai gaismas sensora iestatītajā punktā ir pozitīva vai negatīva kļūda (pārāk daudz uz baltas grīdas vai pārāk daudz uz melnās lentes).

Jūs ievērosiet, ka jūsu robots, iespējams, jau ir ielādēts ar vairākām programmām (vai arī varat izmantot šeit iebūvēto pievienoto failu "01 line.rbt") ar tādiem nosaukumiem kā "1 rinda" un "2 rindas", kā arī tur var būt papildu burts aiz programmas numura, piemēram, “3.b rinda”. Jums būs jāizpilda programma ar nosaukumu “1” tās nosaukumā un pēc tam jānovieto robots uz lentes celiņa, sensoram atrodoties uz melnās līnijas. Centieties atturēties no citiem robotiem, kas jau atrodas trasē, lai jūs varētu savlaicīgi noteikt savu robotu, nepārtraucot sadursmi ar citiem robotiem.

4 Izmēriet šādus laika izmēģinājumus:

a. Laiks, lai pabeigtu vienu taisnu sliežu ceļa malu: _

b. Raksturojiet robota taisnas kustības: _

c. Laiks, lai pabeigtu vienu trases līkumu: _

d. Aprakstiet izliektu sliežu ceļa robota kustību: _

e. Laiks vienreiz pilnībā apbraukt trasi: _

6. darbība. Atveriet ieslēgšanas-izslēgšanas kontrollera programmatūru "01 līnija"

Atveriet
Atveriet
Atveriet
Atveriet
Atveriet
Atveriet

Jūs atvērsit programmatūru “LEGO MINDSTORMS NXT 2.0” (nevis programmatūru Edu 2.1) un ielādēsiet atbilstošo programmu ar nosaukumu “01 line.rbt”, pārbaudīsit un modificēsit programmatūru, izpildot tālāk sniegtos norādījumus.

Atveriet programmatūru “LEGO MINDSTORMS NXT 2.0” (nevis programmatūru Edu 2.1). Jūsu instruktors jums pateiks, kur faili tiek glabāti jūsu datorā, un no šīs vietas jūs atvērsit programmu “1 rinda”. Vienkārši atlasiet “Fails”, pēc tam “Atvērt” un izvēlieties atvērto programmu “1 rinda”.

Kad programma ir atvērta, varat izmantot rokas ikonu, lai pārvietotu visu programmas ekrāna attēlu, un ar bultiņas ikonu varat noklikšķināt uz atsevišķiem objektiem, lai redzētu, kā tie darbojas (kā arī veikt izmaiņas).

7. darbība. Izpratne par “01 līnijas” ieslēgšanas-izslēgšanas kontroliera programmatūru

Izpratne par
Izpratne par

Programma “1 līnija” izmanto “On-Off” vadības metodi. Šajā gadījumā izvēle ir “Pagriezieties pa kreisi” vai “Pagriezieties pa labi”. Grafikā ir programmas elementu apraksts:

8. solis: rediģējiet ieslēgtā kontroliera programmatūru "01 līnija"

Rediģēšana
Rediģēšana

Mainiet iestatīto vērtību un salīdziniet rezultātus.

Veicot 2. darbību, jūs atklājāt dažas gaismas mērītāja reālās vērtības. Jūs ierakstījāt vērtības b un c daļā, skaitļus minimālajām un maksimālajām vērtībām, kuras robots redzētu, braucot pa trasi.

5 Aprēķiniet LABAS iestatītās vērtības vērtību (min un max vidējais): _

6 Izvēlieties BAD set-pint vērtību (skaitlis, kas ir ļoti tuvu min vai max): _

Mainiet iestatīto vērtību uz vienu no šīm vērtībām, izmantojot bultiņas ikonu, lai noklikšķinātu uz kļūdas aprēķina lodziņa, un mainot skaitli, kas tiek atņemts (skatiet attēlu zemāk). Tagad pievienojiet robotu datoram, izmantojot USB vadu, pārliecinieties, vai robots ir ieslēgts, un lejupielādējiet robotam jauno programmas “1 līnija” versiju. Jūs redzēsiet, cik ilgs laiks robotam nepieciešams, lai apbrauktu trasi pulksteņrādītāja virzienā, vienreiz ar LABO iestatījumu un vienu reizi ar BAD iestatījumu.

7 Pabeigt laika izmēģinājumus ar LABI un Sliktiem iestatījuma punktiem

a. Laiks vienreiz pilnībā apbraukt trasi (LABA iestatītā vērtība): _

b. Laiks vienreiz pilnībā apbraukt trasi (BAD Set-Point): _

Jūsu novērojumi / secinājumi? _

9. darbība. Izpratne par “02 līniju” ieslēgtā stāvoklī, izmantojot mirušās zonas kontroliera programmatūru

Izpratne par
Izpratne par

Ja maiņstrāva un siltums jūsu mājās visu dienu ieslēgtos un izslēgtos, tas noteikti varētu iznīcināt jūsu HVAC sistēmu (vai vismaz saīsināt tās kalpošanas laiku). Lielākā daļa termostatu ir izgatavoti ar iebūvētu "mirušo zonu". Piemēram, ja jūsu iestatītā vērtība ir 70 grādi pēc Fārenheita, termostats var neieslēgt maiņstrāvu, kamēr tas nav sasniedzis 72 grādus, kā arī neieslēgt siltumu, līdz temperatūra pazeminās līdz 68 grādiem. Ja mirušā zona kļūst pārāk plaša, māja var kļūt neērta.

Mūsu gadījumā mēs izmantosim 02 līniju programmu, lai pievienotu mirušo zonu, kuras laikā robots vienkārši brauks taisni.

Tagad pārbaudiet programmatūras failu “02 līnija”, kā aprakstīts grafikā un pievienotajā failā.

Šis programmatūras fails programmē robotu sekot līnijai, izmantojot On-Off vadību ar diferenciālo atstarpi. Tas ir arī pazīstams kā Deadband, un tas nozīmē, ka robots atkarībā no kļūdas pagriezīsies pa kreisi vai pa labi, bet, ja kļūda ir maza, robots vienkārši ies taisni.

Programma “02 līnija” vispirms aprēķina iepriekš minēto, no gaismas mērīšanas atņemot iestatīto punktu un pēc tam veicot salīdzinājumus, kā norādīts iepriekš. Pārbaudiet programmu datorā un ierakstiet redzamās vērtības.

Kāda ir programmas “2 rindas” pašreizējā (sākotnējā) iestatītā punkta vērtība? _

Kāda ir programmu “2 rindas” pašreizējā (sākotnējā) vērtība “Liela” pozitīva kļūda? _

Kāda ir programmu “2 rindas” pašreizējā (sākotnējā) vērtība “Liela” negatīva kļūda? _

Kāds Dead-Band kļūdu diapazons liks robotam iet taisni? NO UZ _

Izpildiet trīs (3) laika izmēģinājumus ar dažādām “Lielās” kļūdas vērtībām. Pašreizējie “2 rindu” iestatījumi, kā arī divi citi iestatījumi, kurus jūs aprēķināsit. Jūs jau esat izvēlējies savam robotam LABU iestatījumu. Tagad jūs izvēlēsities divus dažādus Dead-Band diapazonus un ierakstīsiet laiku, kas robotam nepieciešams, lai veiktu vienu apli pulksteņrādītāja virzienā:

Sākotnējie iestatījumi 02 rindai _

Mirušā josla no +4 līdz -4 _

Mirušā josla no +12 līdz -12 _

10. darbība. Izpratne par proporcionālā kontroliera programmatūru "03 līnija"

Izpratne par
Izpratne par

Izmantojot proporcionālu vadību, mēs ne tikai ieslēdzam vai izslēdzam siltumu, bet mums var būt vairāki iestatījumi, lai palielinātu krāsns daudzumu (piemēram, liesmas lielums uz plīts virsmas). Robota gadījumā mums ir ne tikai trīs motora iestatījumi (pa kreisi, pa labi un taisni). Tā vietā mēs varam kontrolēt kreiso un labo riteņu ātrumu, lai iegūtu visdažādākos pagrieziena rādītājus. Jo lielāka kļūda, jo ātrāk mēs vēlamies atgriezties pie līnijas.

Apskatīsim proporcionālo kontroli ar programmu “03 līnija”

Programma “03 līnija” ir sarežģītāka, jo tajā ir ne tikai iestatīta “proporcionālā” kontroles metode, bet tajā ir arī visa programmatūra, kas ļauj veikt proporcionālās-integrālās, proporcionālās-diferenciālās un proporcionāli integrālās-diferenciālās (PID) kontroles.. Ielādējot programmatūru, tā, iespējams, būs pārāk liela, lai uzreiz ietilptu ekrānā, taču tai tiešām ir trīs daļas, kā parādīts pievienotajā grafikā.

A - matemātika, lai aprēķinātu kļūdu, un “aprēķins”, lai laika gaitā atrastu kļūdas integrāli un atvasinājumu.

B - matemātika, lai aprēķinātu kreisā motora apgriezienu skaitu, pamatojoties uz Kp, Ki un Kd PID kontroles iestatījumiem

C - matemātika, lai pārbaudītu motora ātruma ierobežojumus un nosūtītu pareizos motora apgriezienus uz kreiso un labo motoru.

Visi trīs no tiem palaiž savas bezgalīgās cilpas (pēc inicializācijas), un jūs varat pārlūkot, izmantojot “rokas” ikonu, bet pārslēdzieties atpakaļ uz “bultiņas” ikonu, lai pārbaudītu kastes saturu un mainītu iestatījumus.

11. darbība: 03 līnijas (proporcionālās kontroles) programmas rediģēšana

03 līnijas (proporcionālās kontroles) programmas rediģēšana
03 līnijas (proporcionālās kontroles) programmas rediģēšana

Vidējā sadaļā (B sadaļa iepriekšējā aprakstā) jūs pamanīsit, ka programmā “03 līnija” Ki un Kd iestatījumi ir 0.

Atstāsim viņus tā. Mēs mainīsim tikai Kp vērtību, kontroliera proporcionālo daļu.

Kp izlemj, cik vienmērīgi robots maina ātrumu, attālinoties no līnijas. Ja Kp ir pārāk liels, kustība būs ārkārtīgi saraustīta (līdzīga On-Off kontrolleram). Ja Kp ir pārāk mazs, robots veiks lēnas korekcijas un attālināsies no līnijas, it īpaši līkumos. Tas var pat novirzīties tik tālu, ka pilnībā zaudē līniju!

13 Kādu iestatīto vērtību izmanto programma “03 līnija”? (atņemts pēc gaismas iestatījuma nolasīšanas A cilpā) _

14 Kāda ir Kp vērtība pašreizējā programmā “03 līnija”? _

Laika izmēģinājumi proporcionālajam kontrolierim (programma “3 rindas”)

Jūs izmantosit sākotnējos iestatījumus programmai “03 līnija”, kas saglabāta jūsu robota atmiņā, lai veiktu laika izmēģinājumu, kā arī izmantosit divas citas “03 līnijas” programmas modifikācijas kopumā trīs laika izmēģinājuma mērījumiem. Veicamās izmaiņas ietver

DRIFTY - Kp vērtības atrašana, kas liek robotam ļoti lēni dreifēt un, iespējams, aizmirst no līnijas (bet cerams, ka ne). Izmēģiniet dažādas Kp vērtības no 0,5 līdz 2,5 (vai citu vērtību), līdz iegūstat vērtību, kurā robots pārvietojas, bet paliek uz līnijas.

JERKY - Kp vērtības atrašana, kas liek robotam raustīties uz priekšu un atpakaļ, kas ir ļoti līdzīgs On -Off kustības veidam. Izmēģiniet Kp vērtību kaut kur no 1,5 līdz 3,5 (vai citu vērtību), līdz iegūstat vērtību, kurā robots tikai sāk demonstrēt kustību turp un atpakaļ, bet ne pārāk dramatiski. To sauc arī par Kp “kritisko” vērtību.

Laika izmēģinājumi pa visu pulksteņrādītāja kustības virzienu ap trasi ir nepieciešami tikai ar sākotnējām “3 līniju” vērtībām un divām jaunajām vērtību kopām (DRIFTY un JERKY), kuras jūs atklājat, liekot robotam sekot tikai īsam sliežu ceļa garumam. Neaizmirstiet katru reizi lejupielādēt izmaiņas savā robotā!

15 Ierakstiet proporcionālās kontroles vērtības un laika izmēģinājumus programmai “3 rindas” (neaizmirstiet lejupielādēt robota izmaiņas!) Katrai no šīm trim Kp vērtībām (sākotnējā 03 rindas vērtība un divas vērtības, kuras nosakāt ar izmēģinājumu un kļūdu) būt DRIFTY un JERKY).

12. solis: uzlaboti PID kontrolieri

Uzlaboti PID kontrolieri
Uzlaboti PID kontrolieri
Uzlaboti PID kontrolieri
Uzlaboti PID kontrolieri

Pirms sākat šo darbību, noteikti pabeidziet iepriekšējās darbības, ierakstot visu pieprasīto informāciju, ar konkrēto robotu, kuru plānojat izmantot šai laboratorijai. Katrs robots ir nedaudz atšķirīgs, ņemot vērā mehāniskos aspektus, motora aspektus un jo īpaši gaismas sensoru rezultātus trasē.

Skaitļi, kas jums būs nepieciešami no iepriekšējiem eksperimentiem

16 Maksimālais gaismas sensora nolasījums (no 2. darbības) _

17 Minimālais gaismas sensora nolasījums (no 5. darbības) _

18 LABS iestatījuma punkta iestatījums (vidējais no iepriekšminētajiem) _

19 DRPTY iestatījums Kp (no 15. darbības) _

20 JERKY (kritisks) Kp iestatījums (no 15. darbības) _

Izpratne par PID kontrolieri

Jūs, iespējams, esat uzzinājis par proporcionālā integrālā diferenciāļa (PID) kontrolieri kā daļu no rūpnieciskās kontroles kursa, un labs ātrs pārskats ir pieejams vietnē Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller).

Šī eksperimenta gadījumā izmērītā vērtība ir no grīdas atstarotās gaismas daudzums. Iestatītā vērtība ir vēlamais gaismas daudzums, kad robots atrodas tieši virs melnās lentes malas. Kļūda ir atšķirība starp pašreizējo gaismas rādījumu un iestatīto vērtību.

Izmantojot proporcionālo regulatoru, kreisā motora ātrums bija proporcionāls kļūdai. Konkrēti:

Kļūda = gaismas nolasīšana-iestatītā vērtība

Šajā grafikā iestatītā vērtība tika iestatīta uz 50.

Vēlāk, lai atrastu kreisā motora ātrumu, mēs kļūdu reizinām ar proporcionālās konstantes “Kp” palīdzību:

L Motors = (Kp * kļūda) + 35

Šajā grafikā Kp ir iestatīts uz 1,5, un 35 pievienošana notiek citā programmas daļā. Vērtība 35 tiek pievienota, lai pārvērstu skaitli, kas atrodas diapazonā no -40 līdz +40, lai būtu skaitlis, kas ir no 10 līdz 60 (saprātīgs motora ātrums).

Integrālis ir sava veida pagātnes atmiņa. Ja kļūda ir bijusi slikta ilgāku laiku, robotam vajadzētu paātrināties, lai sasniegtu iestatīto vērtību. Ki izmanto, lai reizinātu ar integrāli (integrālis ir kļūdu summa - šajā gadījumā katru atkārtojumu samazinot par 1,5, lai robotam būtu “zūdoša atmiņa” par iepriekšējām kļūdām).

Atvasinājums ir sava veida nākotnes prognoze. Mēs paredzam kļūdu nākotnē, salīdzinot pēdējo kļūdu ar pašreizējo kļūdu, un pieņemam, ka kļūdu izmaiņu līmenis būs nedaudz lineārs. Jo lielāka ir paredzamā kļūda nākotnē, jo ātrāk mums jāpāriet uz iestatīto vērtību. Kd reizina ar atvasinājumu (atvasinājums ir starpība starp pašreizējo kļūdu un iepriekšējo kļūdu).

L Motors = (Kp * kļūda) + (Ki * integrāls) + (Kd * atvasinājums) + 35

13. darbība: labāko PID parametru atrašana

Labāko PID parametru atrašana
Labāko PID parametru atrašana
Labāko PID parametru atrašana
Labāko PID parametru atrašana
Labāko PID parametru atrašana
Labāko PID parametru atrašana

Ir vairāki veidi, kā var atrast PID parametrus, taču mūsu situācijai ir unikāli aspekti, kas ļauj mums izmantot “manuālāku” eksperimentālu veidu parametru atrašanai. Mūsu unikālie aspekti ir šādi:

  • Eksperimentētājiem (jums) ir laba izpratne par mašīnas darbību
  • Nav nekādu ievainojumu briesmu, ja kontrolieris kļūst traks, kā arī nav risku sabojāt robotu nepareizu kontroliera iestatījumu dēļ
  • Gaismas sensors ir tik pavirša sensora ierīce, un ir tikai viens gaismas sensors, tāpēc varam tikai cerēt iegūt nedaudz labāku gala rezultātu. Tāpēc mūsu eksperimentiem ir piemērots “labākais darbs”

Pirmkārt, mēs jau izmantojām “03 līniju”, lai izlemtu par labāko Kp (LABĀ iestatītā vērtība un JERKY Kp vērtības 18. un 20. solis iepriekš). Norādījumus par to, kā mēs atradām Kp JERKY vērtību, skatiet pirmajā grafikā.

Izmantojiet programmatūru “04 līnija”, lai noteiktu Ki. Vispirms mēs pārveidosim “4 rindas”, lai iegūtu vērtības, kuras mēs ierakstījām iepriekš 18. un 20. punktā. Tālāk mēs lēnām palielināsim Ki, līdz iegūstam vērtību, kas patiešām ļoti ātri novirza mūs uz iestatīto punktu. Skatiet otro grafiku, lai iegūtu norādījumus par Ki vērtības izvēli.

21 ĀTRĀKĀ Ki vērtība, kas visātrāk nokļūst iestatītajā punktā (pat ar nelielu pārsniegumu) _

Izmantojiet programmatūru “05 līnija”, lai noteiktu Kd. Vispirms modificējiet “5 līniju” ar vērtībām no 18., 20. un 21. soļa, pēc tam palieliniet Kd, līdz iegūstat galīgo darba robotu, kas ātri sasniedz iestatīto vērtību un ar nelielu pārsniegumu, ja tāds ir. Trešajā grafikā ir norādījumi par Kd izvēli.

22 OPTIMĀLA Kd vērtība _

23 CIK ILGI JŪSU ROBOTAM JĀŅEM, LAI TŪRĪ APLIECĒTU TREŠU ??? _

14. darbība. Secinājums

Laboratorijas eksperiments noritēja ļoti labi. Ar aptuveni 20 skolēniem, izmantojot 10 (desmit) darbstaciju + robotu iestatījumus, kas parādīti pirmajā grafikā, nekad nebija resursu. Laika izmēģinājumos pa trasi vienlaikus riņķoja ne vairāk kā trīs roboti.

Iesaku PID kontroles daļu (vismaz programmas "04 rinda" un "05 līnija") sadalīt atsevišķā dienā, ņemot vērā attiecīgos jēdzienus.

Šeit ir videoklipu secība, kas parāda vadīklu progresēšanu (no "01 līnijas" līdz "05 rindai"), izmantojot manis atlasītās vērtības, taču katrs skolēns nāca klajā ar nedaudz atšķirīgām vērtībām, kas ir sagaidāms!

Atcerieties: Viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc sacensību pasākumos ļoti labi sagatavotas robotu komandas darbojas slikti, ir fakts, ka tās neveic kalibrēšanu precīzā vietā, kur pasākums notiks. Apgaismojums un nelielas sensoru pozīcijas izmaiņas stumšanas dēļ var būtiski ietekmēt parametru vērtības!

  • 01 līnija (ieslēgta -izslēgta) PID kontrole ar Lego robotiem -
  • 02 līnija (ieslēgta-izslēgta ar mirušo zonu) PID kontrole ar Lego robotiem-https://videos.ecpi.net/Watch/n4A5Lor7
  • 03 līnija (proporcionāla) PID kontrole ar Lego robotiem -
  • 04 līnija (proporcionāli integrēta) PID kontrole ar Lego robotiem -
  • 05 līnija (proporcionāli integrāls atvasinājums) PID kontrole ar Lego robotiem-https://videos.ecpi.net/Watch/s6LRi5r7

Ieteicams: