关于PID巡线的讨论

azhengliaa

    首先，先庆祝一下终于收了一套EV3，虽然是家庭版的，不过弄个巡线是够用了。其次要庆祝一下终于找到了不用图形化给EV3编程的方法——ROBOTC，就这样，我又开始了研究PID巡线的生活……

    经历了年初的调试，当时对PID提出了一些深度思考。首先要说明的是PID究竟是干啥的，举个最简单的例子吧，假如有一个水池，你要让里面保持一定的水量，在这个过程中水量可以通过传感器测得，有一部分水会蒸发，具体蓄多少水，就可以通过PID来控制。我们可以分析一下这个例子，因为这个例子中我们认为失水量和需要补充的水量成比例，所以PID试用于这个例子。

PID动图

我们再来看巡线，首先，巡线并不是仅仅纠正误差，在巡线的过程中我们并不是一味的追求精准，最主要的还是向前进的速度。其次，单光电传感器只能反映传感器相对于黑白线交界线的距离，并不能准确的反映黑白线交界线和光电传感器的相对位置。巡线地图是一个二维图像，但是光电反应的数据只是一个一维图像，所以算法还有待推敲。再反过头来看第一个问题，如果之前水池的那个例子是静态的话，那么巡线就是动态的，因为在巡线的过程中，这一次的误差就算不修正，下一次也有可能变的没有误差（曲线），又或者会有一个相对稳态（车身旋转中心和路线旋转中心一致）。


顺着这个思路，我提出了一个假设。假设车不动，光电正好停在黑白交界点，那么我们是不是就不需要修正？但是现实情况是车一定会动，否则就不是巡线了。那么我们可以不可以认为这次的误差值是由上次的移动产生的？如果这些猜想都是对的，那么这次最有效的修正方式就是一个和上次移动相反的矢量。由于现阶段还没有列出一个满意的式子，程序就先不上了。欢迎大家来一起讨论

木卫七

有次在讨论中聊到，PID是要设定一个目标值，能不能设定一个目标范围？在范围中都认为是在线上，加速向前

azhengliaa

木卫七 发表于 2016-8-7 15:58
有次在讨论中聊到，PID是要设定一个目标值，能不能设定一个目标范围？在范围中都认为是在线上，加速向前

可以，但是那么样就没意义了

木卫七

azhengliaa 发表于 2016-8-9 07:41
可以，但是那么样就没意义了

为什么就没有意义了？？

azhengliaa

木卫七 发表于 2016-8-10 14:31
为什么就没有意义了？？

先抛开PID的I和D部分不说，光说P比例部分，其中心思想就是修正量和误差量成比例。确实有分段的PID算法，但并不是你说的小于一定值就直冲，小于一定值就直冲违背了其修正量和误差成比例的中心原则，所以就没有意义了，而且就实践来看，PID更擅长修复较小的误差。所以有人做的和你说的这个相反，误差大于一定值的时候就用常量转弯，小于一定值的时候就用PID算法，或是把误差分段，不同误差区间用不同的PID常量。

木卫七

azhengliaa 发表于 2016-8-14 18:51
先抛开PID的I和D部分不说，光说P比例部分，其中心思想就是修正量和误差量成比例。确实有分段的PID算法， ...

明白了，谢谢！~

li001kai

两年后的回复哈哈，其实我觉得你的思路挺好的，用运动的相对性转化一下问题。

Z6LL

谢谢分享，很有用，尤其是那个动图。