巡线小车颜色传感器 巡线小车——主控上的四个选项卡
巡线小车——主控上的四个选项卡
巡线小车。
大家好,今天来做一个巡线小车。现在来看主控上的四个选项卡,最左边的是运行过的程序,第二个是下载的,第三个才是需要找到的传感器的部分。
·第一个点开确定,再一次就会出现三个选项,一个是反射光,一个是环境光,还有一个是颜色。反射光的颜色是红色的,环境光是蓝色,颜色就是彩色的光。这里还是调成反射光。
·第一个现在来测它的数值,在黑色上的值是i,再到其他地方再测一下。这时候可以看到黑色的旁边是6,就取它的中间值2加6除以2,用4这个数字。
·现在来写程序,要先给电机设置端口或者是ab,下面要对反射光的值进行判断,如果条件满足就往左转,否则就向右转。
乐高EV3的PID巡线
对于乐高的单光感巡线,有很多方案.其中有一种方案会达到相对理想的状态,就是大家听说的PID巡线方案。
在我们开始程序之前,我们首先了解如下项目:
1. PID的意义:
P-比例(proportion的首字母)
I-积分(integral的首字母)
D-导数(derivative的首字母)
2. 单光巡线原理
光感三种状态
黄色圆形代表传感器位置,黑色代表我们要巡的线。假设在左侧情况下反光值为50,右侧反光值为10,那么中间的反光值就大约等于30.如果传感器检测到反光值大于30,车体左偏,需要向右转;如果传感器检测到反光值小于30,车体右偏,需要向左转;如果传感器检测到反射光值等于30,直行。
在了解以上两点以后,我们的任务就很明确:让机器人尽量处于第二种状态。接下来我们就分析一下P,I,D是如何控制机器人的。
比例P
调节速率和偏差成比例,偏移越大调整越大。但是比例系数要适当,太小起不到作用,太大又容易摆动过大。
积分I
积分反应的是累计的偏差,通过累计的偏差来调整车的转向。
微分D
微分反应偏差的变化率,可以提前校正车的转向,增强稳定性。
但是微分和积分都不能单独起作用,都需要有P的基础,也就是实际会有四种控制方式,即:P,PI,PD,PID.
下面就给大家讲解一下如何用MINDSTOMS EV3软件做PID程序
首先,我们颜色传感器的端口是1,中间值30,巡左侧,电机是左A右B,用移动槽控制车转向。
接下来跟着如下步骤,我们把程序完成:
用一个线程来定义如下变量
其中:Kp-比例系数,Ki-积分系数,Kd-微分系数,I-积分,D-微分,E-误差,LE-上一次误差
2. 用另外一个线程先做出E
此处颜色传感器检测反射光强度,与30做差,算出误差值
3. 继续做出I
此处将I和E做和再赋值给I,实现每次循环误差的累加
4. 继续做出D
此处用本次误差-上次误差赋值给D
5. 各个部分分别乘以比例系数,相加赋值给移动转向的转向值
第三图为完整图,前两图为了让大家看得更清晰
6.在移动转向的后面将E赋值给LE
至此,我们PID的巡线程序就都完成了,剩下的工作就是仔细调整Kp,Ki,Kd的值,使小车达到理想的巡线状态了
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