四轮电磁------电磁循迹位置式PID
看了很多篇博客，针对我们智能车校内赛的电磁循迹，我对循迹方案如下：
电磁前瞻+舵机+例程
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我们使用的是龙邱科技的电磁前瞻：
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舵机
舵机是由占空比控制旋转方向，但一定要注意❗️：例程上给定的占空比是250~1250，那么舵机中值就应该为750；但是，当舵机装上车后，舵机的中值必须要自己去测试：我测得的舵机占空比为483-603，则舵机中值应该为543。🌕所以，一定要确定属于自己的智能车的舵机中值。 -
以及逐飞科技的例程：
采集电磁+处理数据
- 对电磁需要采集并处理数据；大致过程如下：
- 定义二维数组储存电感采集的数值，最多保存四次采集的数据
- 采集电感并保存在数组中
- 滤波处理数据，减小误差
- 归一化适应赛道
- 利用差比和求出偏离中心电磁线的
bias
/****定义变量****/
int32 GET_AD_VALUE[4][GET_AD];//采集GET_AD数据
int32 GET_AD_MEAN[4];//5组平均数
int32 GET_AD_MEAN_OLD[4][12];//5组过去的平均数
static uint32 GET_AD_STORE[4][4];//两侧+中间两个 一共使用4个电感
//差比和
float OUT_rate=10.0; //对外圈电感的信任程度
float IN_rate=20.0; //对内圈电感的信任程度
float OTHER_rate=20.0;//对底下电感的信任
float bias;//差比和输出
float bias_n;//差
float bias_d;//和
//电感数据的处理与获取
void AD_get(void)
{
int i=0,j=0,k=0;
uint32 temp ;
/*1.定义二维数组储存电感采集的数值，最多保存四次采集的数据
ADC_PIN0 | ADC_PIN1 | ADC_PIN2 | ADC_PIN3
L_AD[4][4] L_AD_Mean
{ 0 1 2 3 mean均值
0 |*** *** *** *** *** R2
1 |*** *** *** *** *** R1
2 |*** *** *** *** *** M0
3 |*** *** *** *** *** L1
4 |*** *** *** *** *** L2
}
*/
for(i = 0;i < 4;i++)//每次数据后移，以保存当此采集的数据
{
GET_AD_STORE[i][3] = GET_AD_STORE[i][2];
GET_AD_STORE[i][2] = GET_AD_STORE[i][1];
GET_AD_STORE[i][1] = GET_AD_STORE[i][0];
}
//2.电感采集并保存在数组中
//连续读十次取平均
for(i = 0;i < GET_AD;i++)
{
GET_AD_VALUE[0][i] = adc_mean_filter(ADC_0,ADC_PIN0,ADC_12BIT, GET_AD);//R2
GET_AD_VALUE[1][i] = adc_mean_filter(ADC_0,ADC_PIN1,ADC_12BIT, GET_AD);//R1
GET_AD_VALUE[2][i] = adc_mean_filter(ADC_0,ADC_PIN2,ADC_12BIT,GET_AD);//M0
GET_AD_VALUE[3][i] = adc_mean_filter(ADC_0,ADC_PIN3,ADC_12BIT, GET_AD);//L1
}
//冒泡排序法排序
for(k = 0;k < 4; k++)
{
for(i = 0; i < GET_AD - 1; i++)
{
for(j = 0; j < GET_AD - 1 - i; j++)
{
if(GET_AD_VALUE[k][j] > GET_AD_VALUE[k][j + 1])
{
temp = GET_AD_VALUE[k][j];
GET_AD_VALUE[k][j] = GET_AD_VALUE[k][j + 1];
GET_AD_VALUE[k][j + 1] = temp;
}
}
}
}
//掐头去尾 取平均
for(i = 0;i < 4;i++)
{
for(j = 2;j < 9;j++)
{
GET_AD_STORE[i][1] += GET_AD_VALUE[i][j];
}
GET_AD_MEAN[i] = (uint16)GET_AD_STORE[i][1]/8;
}
//3.对采集数据的处理
for(i = 0;i < 4;i++)
{
GET_AD_MEAN[i]=1000*(float)(GET_AD_MEAN[i]*1.0- AD_MIN*1.0)/(AD_MAX*1.0 - AD_MIN*1.0);//归一化适应赛道
}//GET_AD_MEAN[i]是从0开始的 应该为0 1 2 3
lcd_showstr(0,1,"rpm:");//最右边
lcd_showint32(30,1,GET_AD_MEAN[3],5);
lcd_showstr(0,2,"rlm:");//右中间
lcd_showint32(30,2,GET_AD_MEAN[2],5);
lcd_showstr(0,3,"llm:");//左中间
lcd_showint32(30,3,GET_AD_MEAN[1],5);
lcd_showstr(0,4,"lpm:");//最左边
lcd_showint32(30,4,GET_AD_MEAN[0],5);
//传统意义的差比和算法
bias_n = ((GET_AD_MEAN[0] - GET_AD_MEAN[3])*OUT_rate + (GET_AD_MEAN[1] - GET_AD_MEAN[2])*IN_rate)*1000;//差
bias_d = ((GET_AD_MEAN[0] + GET_AD_MEAN[3])*OUT_rate + absq(GET_AD_MEAN[1], GET_AD_MEAN[2])*OTHER_rate)*100;//求和
bias = bias_n * 1.0/ bias_d;
lcd_showstr(0,5,"bias:");
lcd_showfloat(50,5,bias,3,2);
}
/******返回两个数的差的绝对值******/
uint32 absq(int32 a,int32 b)
{
if(a >= b) return a-b;
else return b-a;
}
舵机位置式PID
/*************************
* AD_cal();
*控制舵机达到指定位置483-603
* -60 ---- 60
* 将舵机中值看为0
* P输出：
* P输出 =Kp * 本次误差
* D输出 =Kd （本次误差-2上次误差+上次误差）
* 得到的AD_out一定要加上舵机中值占空比后在控制舵机
* **********************/
void AD_cal()
{
AD_pid.sum_error =bias*1.9/(OUT_rate+IN_rate);
AD_out = AD_pid.K_p * AD_pid.sum_error + AD_pid.K_d * (AD_pid.sum_error-AD_pid.last_error);
AD_pid.last_error = AD_pid.sum_error;
printf("AD_out:%f\n",AD_out);
lcd_showstr(0,6,"AD:");
lcd_showfloat(30,6,AD_out,3,2);
if(AD_out > AD_limit) AD_out = AD_limit;
else if(AD_out < -AD_limit) AD_out = -AD_limit;
AD_out+=STEER_MIDDLE;
steer_duty(AD_out);
}
以上便是我最近对于电磁PID的一个学习⭐️。
在做完速度环PID和舵机PID后，我的小车已经可以简单循迹和跑起来啦😋~~
灰常开心，嘿嘿，但是仍需不断的优化和改进方案。在后续的时间里，我会着手于元素判断，舵机PID的调参。继续努力，加油！！！