Експерименти з ПІД-регулюванням за допомогою робота Arduino UNO R4 Minima

Експерименти з ПІД-регулюванням за допомогою робота Arduino UNO R4 Minima

Команда Arduino — 9 серпня 2023 р.

У робототехніці та деяких інших дисциплінах ПІД (пропорційно-інтегрально-похідна) керування — це спосіб для систем із замкнутим зворотним зв’язком налаштовуватися на основі даних датчиків без перевищення цільового значення. Наприклад, дрони використовують PID-контроль, щоб залишатися стабільним без диких коливань, викликаних надмірною корекцією. Але впровадження ПІД-регулювання може здатися непосильним, тому Адам Сойло з element14 Presents створив простого робота для деяких експериментів.

Єдина робота цього робота — рухатися вперед, доки він не побачить стіну, а потім зупинитися на певній відстані від цієї стіни. Цього неважко досягти, коли робот рухається повільно, оскільки код може наказати роботу припинити рух, як тільки він досягне цільової відстані. Але під час швидкого руху робот повинен враховувати прискорення гальмування, а це набагато важче передбачити. ПІД-регулювання ідеально підходить для цієї ситуації, оскільки воно регулює потужність двигуна в реальному часі на основі вхідних даних датчика.

У цьому випадку дані датчика надходять від ультразвукового далекоміра, встановленого на передній частині робота, надрукованого на 3D. Плата Arduino UNO R4 Minima отримує ці дані та керує двома двигунами робота через драйвери моста H. Це апаратне забезпечення дуже просте, тому Сойло може зосередитися на ПІД-регулюванні. Налаштування, яке передбачає балансування трьох постійних значень для досягнення бажаної продуктивності. Суало витратив деякий час на роботу над ескізом Arduino, щоб інтегрувати ПІД-регулятор, і нарешті змусив робота працювати як слід.

Якщо ви хочете використовувати ПІД-регулювання у своєму наступному робототехнічному проекті, відео Суйло має допомогти вам почати.