Fungovanie PID

Fungovanie PID

Algoritmus PID (proportional-integral-derivative) v reálnom čase vypočítava, ako prudko má robot zatáčať, na základe troch zložiek; proporčnej, integrálnej a derivačnej.

Môže to znieť akokoľvek odstrašujúco, k naprogramovaniu PID riadenia nepotrebujeme poznať nejaký komplikovaný matematický aparát. Potrebujeme získať hodnotu proporčnej zložky. Ide o nejaké číslo, ktoré reprezentuje polohu sledovanej čiary pod poľom senzorov, pričom ak sa sledovaná čiara nachádza v strede robota, robot má pokračovať rovno, jej hodnota je 0.

Na základe aktuálnej proporčnej hodnoty a niekoľkých predošlých hodnôt  sa vypočíta derivačná časť. Najjednoduchšie ju môžeme dostať tak, že urobíme rozdiel aktuálnej a predposlednej proporčnej hodnoty. Dostaneme tak akúsi  smernicu, ktorá vyjadruje prudkosť zákruty. Znamienko určuje smer zatáčania.  Čím rýchlejšie sa zmení proporčná hodnota v čase, tým bude derivačná hodnota výraznejšie ovplyvňovať výsledok.

Integračnú zložku dostaneme „akumulovaním “ proporčných hodnôt. K nejakej dostatočne veľkej premennej, ktorej iniciálna hodnota je 0, pripočítavame aktuálnej hodnoty proporčnej zložky.

Keď máme všetky tri zložky vypočítané, potrebujeme ich skombinovať do výsledku. Ten dosiahneme jednoduchým spočítaním troch zložiek. Musíme im ale určiť vhodnú váhu – vynásobiť určitým koeficientom. Aký koeficient zvoliť je to najpodstatnejšie pre dosiahnutie dobrého výsledku. Nedá sa určiť, aké hodnoty sú optimálne. Závisí to od typu dráhy, správania sa motorov, konštrukcie a podobne.

Výhody PID

  • Vysoká rýchlosť sledovania čiary
  • Plynulý priebeh

Obmedzenia PID

  • Prerušená čiara
  • Pravouhlé zákruty
  • Pomalšie reakcie

Aplikáciu PID si môžete pozrieť na videách našich robotov   link1 link2 .

Leave a Reply