P-controller geordend

Dependencies:   Encoder HIDScope MODSERIAL mbed

main.cpp

Committer:
paulineoonk
Date:
2017-11-01
Revision:
7:05495acc08b0
Parent:
6:083bd713670b
Child:
8:42d1d02673ae
Child:
12:e125b9fa77b9

File content as of revision 7:05495acc08b0:

//libaries
#include "mbed.h"
#include "HIDScope.h"
#include "encoder.h"
#include "MODSERIAL.h"


// globale variables
Ticker AInTicker;           //We make a ticker named AIn (use for HIDScope)

Ticker Treecko;             //We make a awesome ticker for our control system
AnalogIn potMeter2(A1);     //Analoge input of potmeter 2 (will be use for te reference position)
PwmOut M1E(D6);             //Biorobotics Motor 1 PWM control of the speed 
DigitalOut M1D(D7);         //Biorobotics Motor 1 diraction control

Encoder motor1(D13,D12,true);
MODSERIAL pc(USBTX,USBRX);

float PwmPeriod = 1.0/5000.0;           //set up of PWM periode (5000 Hz, want 5000 periodes in 1 seconde)
const float Ts = 0.1;                   // tickettijd/ sample time
float e_prev = 0; 
float e_int = 0;

//tweede motor
AnalogIn potmeter1(A2);
PwmOut M2E(D5);
DigitalOut M2D(D4);
Encoder motor2(D9,D8,true);
Ticker DubbelTreecko;

float PwmPeriod2 = 1.0/5000.0;           //set up of PWM periode (5000 Hz, want 5000 periodes in 1 seconde)
float e_prev2 = 0; 
float e_int2 = 0;



float GetReferencePosition() 
{
    float Potmeterwaarde = potMeter2.read();
    int maxwaarde = 4096;                   // = 64x64
    float refP = Potmeterwaarde*maxwaarde;
    return refP;                            // value between 0 and 4096 
}

float GetReferencePosition2() 
{
    float potmeterwaarde2 = potmeter1.read();
    int maxwaarde2 = 4096;                   // = 64x64
    float refP2 = potmeterwaarde2*maxwaarde2;
    return refP2;                            // value between 0 and 4096 
}
    
float FeedBackControl(float error, float &e_prev, float &e_int)   // schaalt de snelheid naar de snelheid zodat onze chip het begrijpt (is nog niet in werking)
{
    float kp = 0.001;                             // kind of scaled.
    float Proportional= kp*error;
    
    float kd = 0.0004;                           // kind of scaled. 
    float VelocityError = (error - e_prev)/Ts; 
    float Derivative = kd*VelocityError;
    e_prev = error;
    
    float ki = 0.00005;                           // kind of scaled.
    e_int = e_int+Ts*error;
    float Integrator = ki*e_int;
    
    
    float motorValue = Proportional + Integrator + Derivative;
    return motorValue;
}

float FeedBackControl2(float error2, float &e_prev2, float &e_int2)   // schaalt de snelheid naar de snelheid zodat onze chip het begrijpt (is nog niet in werking)
{
    float kp2 = 0.001;                             // kind of scaled.
    float Proportional2= kp2*error2;
    
    float kd2 = 0.0004;                           // kind of scaled. 
    float VelocityError2 = (error2 - e_prev2)/Ts; 
    float Derivative2 = kd2*VelocityError2;
    e_prev2 = error2;
    
    float ki2 = 0.00005;                           // kind of scaled.
    e_int2 = e_int2+Ts*error2;
    float Integrator2 = ki2*e_int2;
    
    
    float motorValue2 = Proportional2 + Integrator2 + Derivative2;
    return motorValue2;
}


void SetMotor1(float motorValue)
{
    if (motorValue >= 0)
    {
        M1D = 0;
    }
    else 
    {
        M1D = 1;
    }

    if  (fabs(motorValue) > 1)    
    {
        M1E = 1;                    //de snelheid wordt teruggeschaald naar 8.4 rad/s (maximale snelheid, dus waarde 1)
    }
    else
    {    
        M1E = fabs(motorValue);      //de absolute snelheid wordt bepaald, de motor staat uit bij een waarde 0
    }
}

void SetMotor2(float motorValue2)
{
    if (motorValue2 >= 0)
    {
        M2D = 0;
    }
    else 
    {
        M2D = 1;
    }

    if  (fabs(motorValue2) > 1)    
    {
        M2E = 1;                    //de snelheid wordt teruggeschaald naar 8.4 rad/s (maximale snelheid, dus waarde 1)
    }
    else
    {    
        M2E = fabs(motorValue2);      //de absolute snelheid wordt bepaald, de motor staat uit bij een waarde 0
    }
}

float Encoder ()
{
    float Huidigepositie = motor1.getPosition ();
    return Huidigepositie;             // huidige positie = current position
}

float Encoder2 ()
{
    float Huidigepositie2 = motor2.getPosition ();
    return Huidigepositie2;             // huidige positie = current position
}

void MeasureAndControl(void)
{
    // hier the control of the control system
    float refP = GetReferencePosition(); 
    float Huidigepositie = Encoder(); 
    float error = (refP - Huidigepositie);// make an error
    float motorValue = FeedBackControl(error, e_prev, e_int);
    SetMotor1(motorValue);
}

void MeasureAndControl2(void)
{
    // hier the control of the control system
    float refP2 = GetReferencePosition2(); 
    float Huidigepositie2 = Encoder2(); 
    float error2 = (refP2 - Huidigepositie2);// make an error
    float motorValue2 = FeedBackControl2(error2, e_prev2, e_int2);
    SetMotor2(motorValue2);
}


int main()
{
    M1E.period(PwmPeriod);
    Treecko.attach(MeasureAndControl, Ts);   //Elke 1 seconde zorgt de ticker voor het runnen en uitlezen van de verschillende 
                                            //functies en analoge signalen. Veranderingen worden elke 1 seconde doorgevoerd.
    DubbelTreecko.attach(MeasureAndControl2, Ts);
     
     
    while(1) 
    {
        wait(0.2);
        pc.baud(115200);
        float B = motor1.getPosition();
        float Potmeterwaarde = potMeter2.read();
        //float positie = B%4096;
        //pc.printf("pos: %d, speed %f, potmeter = %f V, \r\n",motor1.getPosition(), motor1.getSpeed(),(potMeter2.read()*3.3)); //potmeter uitlezen. tussen 0-1. voltage, dus *3.3V
    }
}