roboforum.ru

Ребята. Мучаюсь уже месяц. Помогите
Взял за основу гуляющий по инету код ПИД алгоритма и вот не могу добиться точного положения. Либо вообще не позиционируется. Смыкает во все стороны ни как не может попсать в точку. Есть энкодер. По прерыванию снимаем импульсы. Но вот добиться точного положения не могу. Перерыл кучу литературы по ПИД - ужас. Может есть решение проще?
Вот куски кода.



// spinMotor(),
int pinMotor1 = 8;
int pinMotor2 = 9;
int pinMotorSpeed = 10;

// pid ()
float kP = 2.25;
float kI = .5;
float kD = 1;
int iMax = 100;
int iMin = 0;
int error = 0;
int lastError = 0;
int sumError = 0;
int minSpeed = 100;
int maxSpeed = 255;

// loop()
int potVal = 0; // значение потенциометра
int inTimeStep = 0;

// encoder()
int interruptPin = 2;
int buttonDir = 3;
volatile int steping = 0;

void setup() {
Serial.begin(9600);
// motor
pinMode(pinMotor1, OUTPUT);
pinMode(pinMotor2, OUTPUT);
pinMode(pinMotorSpeed, OUTPUT);
// encoder
pinMode(interruptPin, INPUT);
pinMode(buttonDir, INPUT);
digitalWrite(interruptPin, HIGH);
digitalWrite(buttonDir, HIGH);
attachInterrupt(0, encoder, RISING);

}

void loop() {
if (Serial.available()>0) potVal = readPotSerial();
inTimeStep = pid(potVal);
spinMotor (inTimeStep);
}


// speedR - скорость вращения от 0 до 255 (положительное значение вращаем в одну сторону, отрицательное - в другую)
void spinMotor (int speedR) {
if (speedR > 0)
{
digitalWrite(pinMotor1,HIGH);
digitalWrite(pinMotor2,LOW);
}
else if (speedR < 0)
{
digitalWrite(pinMotor1,LOW);
digitalWrite(pinMotor2,HIGH);
speedR = speedR * -1;
}
int motorSpeed = map(speedR, 0, 1024, minSpeed, maxSpeed);

if (steping == potVal ) {
digitalWrite(pinMotor1,LOW);
digitalWrite(pinMotor2,LOW);
}
analogWrite(pinMotorSpeed, motorSpeed);
}

// основной алгоритм подсчета
// расчет скорости и направления движения двигателя (ПИД алгоритм)
int pid(int target) {
int error = steping - target;
int correct = kP * error + kD * (error - lastError) + kI * (sumError);
lastError = error;
sumError += error;

if(sumError > iMax){
sumError = iMax;
}
else if(sumError < iMin){
sumError = iMin;
}
return correct;
}


// читает значение с энкодера через прерывание и инкрементирует или декрементирует значение steping
void encoder() {
if (digitalRead(interruptPin) == digitalRead(buttonDir)) {
steping ++;
}
else {
steping --;
}
}


int minSpeed = 100; взята потому, что на меньших значениях появляется писк и не хватает усилия провернуть мотор
Поделитесь идеями, что не так?

Сколько у вас кликов на оборот? Сколько оборотов в минуту? Какая частота работы ПИД-регулятора? Какую точность позиционирования в кликах хотите получит?

так. Энкодер 256 имп. на оборот
Что значит частота ПИД- регулятора? Функия выполняется циклически - это видно в коде.
Можно повесить проверку положения на прерывание по таймеру но, что - это даст?

ПИД-регулятор не выполняется циклически сколько угодно раз в секунду, он должен выполняться с какой-то частотой, иначе это у вас не ПИД-регулятор, а неведомая зверушка .

Я запостил код. Ткните пальцем.
Повесить функцию pid на таймер?

Можно на таймер, можно банально паузу вставить в loop() в конце, чтобы оно хотя-бы близко к нужной периодичности работало, а не просто "чем чаще, тем лучше", как сейчас.

Хорошо... Что дальше?
Я так понимаю все дело в коэффициентах?

Добавлено спустя 49 секунд:
loop() Что-то очень не хочется использовать.

Все дело и в коэффициентах, и в точном времени цикла! Потому что любое изменение времени цикла эквивалентно пропорциональному изменению сразу двух коэффициентов - интегрального и дифференциального, причем в разные стороны. Естественно это приводит к нестабильной работе.

nefilim писал(а):Я так понимаю все дело в коэффициентах?

Смотря какое дело. Скажем, если у вас энкодер даёт 2 клика на каждый оборот, то стабилизировать скорость 60rpm при изменяющейся каждую секунду нагрузке будет трудно, как ни подбирай коэффициенты

Так. То есть функцию pid однозначно вешаем на таймер?! Так?
Сейчас попробую... Спасибо за наводку.
Извините, но ПИД для меня сложновато. Системы автоматического управления - это вообще целая наука.
Спасибо за подсказки, но думаю - это еще не все... Будут еще танцы с бубном с коэффициентами я так понимаю.

Добавлено спустя 4 минуты 13 секунд:
С какой частотой должен работать ПИД? 100 кГц достаточно?

Я тут статью переводил: [[Перевод статьи "Просто о ПИД-алгоритмах"]]

По частоте - 100кГц нафиг не надо скорее всего, для управления движками 100Гц может хватить, если вы не стабилизируете обороты шпинделя жесткого диска в целом нет смысла вызывать ПИД-регулятор чаще срабатываний энкодера.

Читал вашу статью. Конечно-же. точнее перевод.
Теоретически понятно, вот на практике не получается.
http://pidcontrol.narod.ru/ здесь тоже доходчиво..
В общем погодите.. Пока информации достаточно.
Разберемся для начала с таймером

nefilim писал(а):Может есть решение проще?

Попробуйте код из апноута взять - микрочип AN696 атмел AVR447 AVR-про ПИД AVR49x

Так повесил все на прерывание. Результат то-же...
Смыкает в разные стороны и ни как не может стабилизироваться.
Что я не так делаю?

А еще готовый проект РАБОЧИЙ "uhu servo" на основе серво Элм Чена и легко найдете его переделанный рус умельцем на мегу8 и работающий на ЧПУ.