intergreren van de twee scriptjes (emgfilters en PID controller). kijken of de motor aan te sturen is met emg-signalen
Dependencies: Encoder HIDScope MODSERIAL biquadFilter mbed
main.cpp
- Committer:
- Miriam
- Date:
- 2017-10-23
- Revision:
- 0:d5fb29bc0847
- Child:
- 1:99754fe781b0
File content as of revision 0:d5fb29bc0847:
//libaries #include "mbed.h" #include "BiQuad.h" #include "HIDScope.h" #include "encoder.h" #include "MODSERIAL.h" //globale variabelen FILTERS //Hidscope aanmaken HIDScope scope(2); double maxi = 0.12; // max signal after filtering, 0.1-0.12 // Biquad filters van respectievelijk Notch, High-pass en Low-pass filter BiQuad N1( 8.63271e-01, -1.39680e+00, 8.63271e-01, -1.39680e+00, 7.26543e-01 ); BiQuadChain NF; BiQuad HP1( 9.63001e-01, -9.62990e-01, 0.00000e+00, -9.62994e-01, 0.00000e+00 ); BiQuad HP2( 1.00000e+00, -2.00001e+00, 1.00001e+00, -1.96161e+00, 9.63007e-01 ); BiQuadChain HPF; BiQuad LP1( 2.56971e-06, 2.56968e-06, 0.00000e+00, -9.72729e-01, 0.00000e+00 ); BiQuad LP2( 1.00000e+00, 2.00001e+00, 1.00001e+00, -1.97198e+00, 9.72734e-01 ); BiQuadChain LPF; float f = 500; // frequency float dt = 1/f; // sample frequency Ticker emgverwerkticker; AnalogIn emg(A0); // EMG lezen // globale variabelen PID controller 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) --> emgFiltered 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; //FILTERS void emgverwerk () { double emgNotch = NF.step(emg.read() ); // Notch filter double emgHP = HPF.step(emgNotch); // High-pass filter: also normalises around 0. double emgAbsHP = abs(emgHP); // Take absolute value double emgLP = LPF.step(emgAbsHP); // Low-pass filter: creates envelope double emgMax = maxi; //(emgLP); // moet waarde 'schatten' voor de max, want je leest de data live. voorbeeld: 0.1, maar mogelijk 0.2 kiezen voor veiligheidsfactor. Dan gaat motor alleen maximaal op 1/2 vermogen. double emgFiltered = emgLP/emgMax; // Scale to maximum signal: useful for motor if (emgFiltered >1) { emgFiltered=1.00; } scope.set(0,emgFiltered); scope.set(1,emg.read()); scope.send(); } // PID CONTROLLER float GetReferencePosition() { float Potmeterwaarde = potMeter2.read(); int maxwaarde = 4096; // = 64x64 float refP = Potmeterwaarde*maxwaarde; return refP; // 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; } 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 } } float Encoder () { float Huidigepositie = motor1.getPosition (); return Huidigepositie; // 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); } int main() { NF.add( &N1 ); HPF.add( &HP1 ).add( &HP2 ); LPF.add( &LP1 ).add( &LP2 ); emgverwerkticker.attach(&emgverwerk,dt); 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. 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 } }