Bộ điều khiển PID - ứng dụng phần 2 - xe dò line dùng thuật toán PID

Tiép nối bài viết về xe dò line cảm ơn Đỗ Hữu Toàn đã viết hộ mình phần 4. hôm nay mình sẽ làm cho chiếc xe dò line đi mượt và có hồn hơn 

Các bạn chuẩn bị phần cứng như phần 4 có điều phải nối lại dây theo code sau mình không muốn nhắc đến phần cứng 

Xây dựng chương trình và thuật toán

Giá trị sensor Vị trí của xe
0 0 1 0 0 chính giữa
1 0 0 0 0 bên phải line
0 0 0 0 1   bên trái line

Như thế này nếu số 1 là giá trị khi nhận ra line thì số 1 càng dịch sang trái hoặc sang phải thì ta có 10 mức lệch line trong cả trường hợp có hai cảm biến cùng phát hiện ra line, khi đó chúng ta sẽ áp dụng PID để tính toán để đưa ra giá trị điều kiển PWM đến mạch cầu H

các giá trị khi lệch line

Giá trị sensor Giá trị tương ứng
0 0 0 0 1 4
0 0 0 1 1 3
0 0 0 1 0 2
0 0 1 1 0 1
0 0 1 0 0 0
0 1 1 0 0 -1
0 1 0 0 0 -2
1 1 0 0 0 -3
1 0 0 0 0 -4
0 0 0 0 0 -5

Lập trình để nhận và chuyển đổi giá trị

void read_sensor_values()
{
  sensor[0]=digitalRead(A0);
  sensor[1]=digitalRead(A1);
  sensor[2]=digitalRead(A2);
  sensor[3]=digitalRead(A3);
  sensor[4]=digitalRead(A4);
  
  if((sensor[0]==0)&&(sensor[1]==0)&&(sensor[2]==0)&&(sensor[4]==0)&&(sensor[4]==1))
  error=4;
  else if((sensor[0]==0)&&(sensor[1]==0)&&(sensor[2]==0)&&(sensor[4]==1)&&(sensor[4]==1))
  error=3;
  else if((sensor[0]==0)&&(sensor[1]==0)&&(sensor[2]==0)&&(sensor[4]==1)&&(sensor[4]==0))
  error=2;
  else if((sensor[0]==0)&&(sensor[1]==0)&&(sensor[2]==1)&&(sensor[4]==1)&&(sensor[4]==0))
  error=1;
  else if((sensor[0]==0)&&(sensor[1]==0)&&(sensor[2]==1)&&(sensor[4]==0)&&(sensor[4]==0))
  error=0;
  else if((sensor[0]==0)&&(sensor[1]==1)&&(sensor[2]==1)&&(sensor[4]==0)&&(sensor[4]==0))
  error=-1;
  else if((sensor[0]==0)&&(sensor[1]==1)&&(sensor[2]==0)&&(sensor[4]==0)&&(sensor[4]==0))
  error=-2;
  else if((sensor[0]==1)&&(sensor[1]==1)&&(sensor[2]==0)&&(sensor[4]==0)&&(sensor[4]==0))
  error=-3;
  else if((sensor[0]==1)&&(sensor[1]==0)&&(sensor[2]==0)&&(sensor[4]==0)&&(sensor[4]==0))
  error=-4;
  else if((sensor[0]==0)&&(sensor[1]==0)&&(sensor[2]==0)&&(sensor[4]==0)&&(sensor[4]==0))
    if(error==-4) error=-5;
    else error=5;

}

Bây giờ là phần quan trọng áp dụng công thức PID ta có code để tính toán đưa ra giá trị điều kiển PWM ( mình tham khảo trên internet nha )

PID_value chính là biến để lưu giá trị điều kiển động cơ
void calculate_pid()
{
    P = error;
    I = I + error;
    D = error – previous_error;
    
    PID_value = (Kp*P) + (Ki*I) + (Kd*D);
    
    previous_error=error;
}
Khi đã có PID_value lúc này chúng ta biết xe đang lệch line như thế nào và cần giá trị nào để phù hợp nhất điều kiển xe đi đúng line 

Motor control

void motor_control()
{
    // Calculating the effective motor speed:
    int left_motor_speed = initial_motor_speed-PID_value;
    int right_motor_speed = initial_motor_speed+PID_value;
    
    // The motor speed should not exceed the max PWM value
    constrain(left_motor_speed,0,255);
    constrain(right_motor_speed,0,255);
    
    analogWrite(9,left_motor_speed);   //Left Motor Speed
    analogWrite(10,right_motor_speed);  //Right Motor Speed
    //following lines of code are to make the bot move forward
    /*The pin numbers and high, low values might be different
    depending on your connections */
    digitalWrite(4,HIGH);
    digitalWrite(5,LOW);
    digitalWrite(6,LOW);
    digitalWrite(7,HIGH);
}

Bây giời đến void loop

void loop()
{
    read_sensor_values();
    calculate_pid();
    motor_control();
}

và đây là hoạt động của xe

Những hình ảnh về dự án: 
Bài viết truyền cảm hứng: 
lên
34 thành viên đã đánh giá bài viết này hữu ích.
Các dự án được truyền cảm hứng

Select any filter and click on Apply to see results

Các bài viết cùng tác giả

Làm xe dò line với module tự làm. Phần 1 - Tại sao không ?

Bài viết sẽ hướng dẫn các bận tất tật cách để tạo ra một chiếc xe dò line " đi theo vạch " đơn giản chi phí thấp. Với module tự làm " do mình không có điều kiện để sắm module nên toàn tự làm để sài và lấy kinh nghiệm luôn" hì không có $ để làm dự án khủng hay đẹp cho các bạn thông cảm nha

lên
31 thành viên đã đánh giá bài viết này hữu ích.

Nghiêng lắc điện thoại để điều kiển ô tô bạn đã thử chưa ???

Bài viết sẽ hướng dẫn các bạn cách để xây dựng một app để có thể nghiêng lắc điều kiển ô tô. Giống với game đua oto chúng ta thường chơi trên điện thoại "nói vậy thôi không giống lắm đâu" mà mình sưu tầm được từ một bài trên instructables

lên
27 thành viên đã đánh giá bài viết này hữu ích.