¿Cuándo usar PID para el control del motor?

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Tengo un proyecto que involucra un pequeño robot y necesito escribir el firmware para controlar las ruedas. No es algo que haya hecho antes, así que hice una investigación. En mi investigación, observé que algunas personas usan codificadores ópticos y PID para permitir que los motores tengan una potencia constante.

Mi pregunta es, ¿siempre es necesario? Puedo entender cómo funciona el PID y para qué sirve el codificador óptico, pero no me queda claro exactamente por qué se necesita.

El robot no necesita rastrear la distancia, la dirección de sus motores ni nada de eso. Se moverá según el tiempo, p. avanzar 2s

Gracias

EDITAR: Para aclarar sobre la especificación:

  • El robot recibirá instrucciones antes de que se inicie

  • las instrucciones siempre serán bastante simples, como seguir recto durante 5 segundos, girar a la izquierda, girar a la derecha

  • El robot nunca es controlado por una persona en tiempo real, simplemente ejecuta sus instrucciones y se detiene.

  • Podría ejecutar instrucciones dependiendo de las entradas del sensor, por ejemplo, si detecta un objeto utilizando un sensor ultrasónico, puede moverse hacia atrás durante 2 segundos.

  • La velocidad con la que se mueve el robot no es tan importante. Para moverse en línea recta, se puede establecer una velocidad (usando pwm)

pregunta gcb

2 respuestas

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Como siempre, ¿cuál es su especificación?

Si el robot solo tiene que moverse, y no está demasiado preocupado por la distancia exacta, o si se trata exactamente de una línea recta, entonces un motor de CC en cada rueda simplemente se enciende y se apaga, o tal vez un circuito abierto controlado por velocidad con PWM, hará el trabajo de la manera más barata y fácil. El supuesto aquí es que el controlador (humano o algún programa de computadora de imágenes) está mirando el robot y corrigiendo el siguiente comando de movimiento. Con buenos motores de CC, la velocidad está bien controlada por el voltaje del terminal, especialmente con cargas bajas y equilibradas.

Si desea una línea recta, una distancia exacta o un control de velocidad perfilado, puede elegir entre motores de CC con codificadores ópticos PID de bucle cerrado o motores paso a paso. Tenga en cuenta que estos solo controlan la cantidad de giro de las ruedas . Si desea que la posición precisa de la rueda le permita obtener una posición correcta en el suelo, entonces sus ruedas deben ser perfectas , de igual diámetro, funcionando sin deslizarse sobre una superficie sin contaminación.

Por lo tanto, puede ser que el control PID de los motores no sea suficiente para proporcionar una buena especificación de la posición en el suelo, y se necesita algún tipo de detección de la posición geográfica. Una vez que tienes eso, la necesidad de un circuito cerrado en los motores de las ruedas se reduce, a menos que estés tratando de alcanzar una especificación de perfil de posición / velocidad / tiempo muy ajustado.

No estoy seguro de entender lo que significa la frase 'poder consistente' en este contexto, o por qué debería ser deseable.

    
respondido por el Neil_UK
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Las entradas de control más convenientes para definir la ruta de un robot móvil son la velocidad y la dirección. Si hay dos ruedas motrices, digamos L y R, las entradas de velocidad y dirección se pueden convertir fácilmente a las velocidades angulares requeridas para los motores L y R.

Los codificadores ópticos, presumiblemente uno por rueda impulsada, proporcionarán "tics" de desplazamiento de posición incrementales, a partir de los cuales se pueden determinar las velocidades instantáneas de la rueda. Entonces, tenemos dos sistemas de control de velocidad, uno en cada rueda, y el algoritmo de control de velocidad estándar es PID. El término "yo" es bastante importante en este contexto, ya que se esfuerza por hacer que el error de velocidad de estado estable sea igual a cero.

Pero tenga cuidado: las ruedas impulsadas se deslizarán y las garrapatas no reflejarán con precisión el verdadero movimiento del robot.

    
respondido por el Chu

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