Diff: main.cpp

Revision:

5:f635f1f01d2d

Parent:

4:ac9e6772ddb3

Child:

6:afd8f0d02c8d

--- a/main.cpp	Mon Aug 26 07:47:00 2019 +0000
+++ b/main.cpp	Mon Aug 26 09:25:22 2019 +0000
@@ -1,27 +1,46 @@
-////モータPID調整用プログラム
-////精密な速度制御を可能とするために
-////M_KP,M_KDの調整を行う。
-////DEFAULT_SPEEDに近い速度へ安定して出力
-////できることを確認する。
+////ライントレースサンプルver3
+///モータ速度制御プログラムを追加。
+///ラインセンサPD制御を追加。
+///M_KP,M_KDは別途straight_speed_controlのプログラムで検証した値をセットする。
+///フォトリフレクタのゲイン、ラインセンサの各種成分の調整を行い、
+///ラインをきれいにトレースできるよう挑戦する。
+
 #include "mbed.h"
 #include "CRotaryEncoder.h"
 #include "TB6612.h"
 
 
 //☆★☆★各種パラメータ調整箇所☆★☆★☆★
-#define     DEFAULT_SPEED 1000   //機体の直進速度1000[mm/s]
- 
+#define     DEFAULT_SPEED 500   //機体の直進速度1000[mm/s] 
 #define     PULSE_TO_UM     30  //エンコーダ1パルス当たりのタイヤ移動距離[um]
-                                //実測で値を調整する。
 #define     INTERRUPT_TIME  1000  //割りこみ周期[us]
 
+//モータ速度のゲイン関連(むやみに調整しない)
+#define     M_KP    0.002f//P(比例)制御成分
+#define     M_KD    0.001f//D(微分)制御成分
+
+//フォトリフレクタのゲイン（外側に行くにつれ値を何倍させたいか調整する。）
+#define S_K1    1.0f    //float演算させる値には必ずfを付ける
+#define S_K2    2.0f    //2倍
+#define S_K3    4.0f    //4倍
+
+//ラインセンサ各種制御成分
+#define S_KP    0.5f    //ラインセンサ比例成分。大きいほど曲がりやすい
+#define S_KD    0.3f    //ラインセンサ微分成分。大きいほど急なラインずれに強くなる。
+
 
-//モータ速度のゲイン関連
-#define     M_KP    0.002f//P(比例)制御成分
-#define     M_KD    0.001f//D(微分)制御成分
 //////////☆★☆★☆★☆★☆★//////////////
 
-  
+/////アナログ入力オブジェクト定義//////////
+AnalogIn s1(D3);
+AnalogIn s2(A6);
+AnalogIn s3(A5);
+AnalogIn s4(A4);
+AnalogIn s5(A3);
+AnalogIn s6(A2);
+AnalogIn s7(A1);
+AnalogIn s8(A0);
+///////////////////////////////////////  
 Serial PC(USBTX,USBRX);
 CRotaryEncoder encoder_a(D1,D0);       //モータAのエンコーダ
 CRotaryEncoder encoder_b(D11,D12);     //モータBのエンコーダ
@@ -30,18 +49,40 @@
 TB6612      motor_b(D10,D8,D9);  //モータB制御用(pwmb,bin1,bin2)
 
 
-int Enc_Count_A=0,Enc_Count_B=0;        //エンコーダパルス数を格納
-int Distance_A=0,Distance_B=0;          //タイヤ移動距離を格納[mm] 
-int Speed_A=0,  Speed_B=0;              //現在速度
-int Target_Speed_A=0,Target_Speed_B=0;  //目標速度
-int Motor_A_Diff[2]={0,0};    //過去の偏差と現在の偏差を格納
-int Motor_B_Diff[2]={0,0};   
+//使用変数の定義
+float S1_Data,S2_Data,S3_Data,S4_Data,S5_Data,S6_Data,S7_Data,S8_Data; 
+float All_Sensor_Data;      //ラインセンサ総データ量
+float Sensor_Diff[2]={0,0}; //ラインセンサ偏差
+float Sensor_P=0.0f;        //ラインセンサP(比例成分)制御量
+float Sensor_D=0.0f;        //ラインセンサD(微分成分)制御量
+float Sensor_PD=0.0f;       //ラインセンサP,D成分の合計
+long int Enc_Count_A=0,Enc_Count_B=0;        //エンコーダパルス数を格納
+long int Distance_A=0,Distance_B=0;          //タイヤ移動距離を格納[mm] 
+long int Speed_A=0,  Speed_B=0;              //現在速度
+long int Target_Speed_A=0,Target_Speed_B=0;  //目標速度
+long int Motor_A_Diff[2]={0,0};    //過去の偏差と現在の偏差を格納
+long int Motor_B_Diff[2]={0,0};   
 float Motor_A_P,Motor_B_P;              //モータP制御成分
 float Motor_A_D,Motor_B_D;              //モータD制御成分
 float Motor_A_Pwm,Motor_B_Pwm;          //モータへの出力
 
 void timer_interrupt(){
-    
+    Sensor_Diff[1]=Sensor_Diff[0];//過去のラインセンサ偏差を退避
+    //各種センサ情報取得
+    S1_Data=s1.read();
+    S2_Data=s2.read();
+    S3_Data=s3.read();
+    S4_Data=s4.read();
+    S5_Data=s5.read();
+    S6_Data=s6.read();
+    S7_Data=s7.read();
+    S8_Data=s8.read();
+    //センサ取得値の重ね合わせ（端のセンサほどモータ制御量を大きくする）
+    All_Sensor_Data=-(S2_Data*S_K3+S3_Data*S_K2+S4_Data*S_K1)+(S5_Data*S_K1+S6_Data*S_K2+S7_Data*S_K3);
+    Sensor_Diff[0]=All_Sensor_Data;
+    Sensor_P=All_Sensor_Data*S_KP;                  //ラインセンサ比例成分の演算       
+    Sensor_D=(Sensor_Diff[0]-Sensor_Diff[1])*S_KD;  //ラインセンサ微分成分の演算
+    Sensor_PD=Sensor_P+Sensor_D;       
     ////モータ現在速度の取得            
     Enc_Count_A=encoder_a.Get();   //エンコーダパルス数を取得
     Enc_Count_B=-encoder_b.Get();
@@ -72,8 +113,12 @@
     Motor_A_D=(Motor_A_Diff[0]-Motor_A_Diff[1])*M_KD;
     Motor_B_D=(Motor_B_Diff[0]-Motor_B_Diff[1])*M_KD;
     
-    Motor_A_Pwm=Motor_A_P+Motor_A_D;
-    Motor_B_Pwm=Motor_B_P+Motor_B_D;
+    Motor_A_Pwm=Motor_A_P+Motor_A_D+Sensor_PD;
+    Motor_B_Pwm=Motor_B_P+Motor_B_D-Sensor_PD;
+    if(Motor_A_Pwm>1.0f)Motor_A_Pwm=1.0f;
+    else if(Motor_A_Pwm<-1.0f)Motor_A_Pwm=-1.0f;
+    if(Motor_B_Pwm>1.0f)Motor_B_Pwm=1.0f;
+    else if(Motor_B_Pwm<-1.0f)Motor_B_Pwm=-1.0f;    
     //最終的には符号を逆転して出力
     motor_a=-Motor_A_Pwm;
     motor_b=-Motor_B_Pwm;