Arduino PID DCモータ位置制御

Question

私は、自動アンテナ追跡システムのPIDモータ位置制御を実装して、制御工学プロジェクトを行っています。システムには、DCモータ、アブソリュートエンコーダ、モータドライバが含まれています。

すべてが期待通りに機能しますが、1つのこと。モータは0度付近の設定値で停止できません（350〜359、0〜10度）。使用コード：

#include <PID_v1.h> 
int RPWM = 5; 
int LPWM = 6; 
int L_EN = 7; 
int R_EN = 8; 
boolean pin_state[10]; 
byte input_pin[] = {1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 13}; 
int dec_position = 0; 
int dc = 0; 
double kp = 50, ki = 45, kd = 2; 
double input = 0, output = 0, setpoint = 0; 
volatile long encoderPos = 0; 
PID myPID(&input, &output, &setpoint, kp, ki, kd, DIRECT); 

void setup() { 
    pinMode(L_EN, OUTPUT); 
    pinMode(R_EN, OUTPUT); 
    pinMode(RPWM, OUTPUT); 
    pinMode(LPWM, OUTPUT); 
    for (byte i = 0; i < 9; i++) { 
    pinMode(input_pin[i], INPUT); 
    } 
    TCCR1B = TCCR1B & 0b11111000 | 1; 
    myPID.SetMode(AUTOMATIC); 
    myPID.SetSampleTime(1); 
    myPID.SetOutputLimits(-255, 255);   
    digitalWrite(L_EN, HIGH); 
    digitalWrite(R_EN, HIGH); 
} 

void loop() { 
    if (Serial.available() > 0) { 
    String baca = Serial.readString(); 
    setpoint = baca.toInt(); 
    } 
    ReadEncoder(); 
    input = dc; 
    myPID.Compute(); 
    pwmOut(output); 
} 

void pwmOut(int out) { 
    if (out > 0) { 
    analogWrite(RPWM, out);//Sets speed variable via PWM 
    } 
    else { 
    analogWrite(LPWM, abs(out));//Sets speed variable via PWM 
    } 
} 

void ReadEncoder() { 
// FOR READING ENCODER POSITION, GIVING 0-359 OUTPUT CORRESPOND TO THE ENCODER POSITION 
    for (byte i = 0; i < 9; i++) { 
    pin_state[i] = !(digitalRead(input_pin[i])); 
    } 
    dec_position = (pin_state[8] * 256) + (pin_state[7] * 128) + (pin_state[6] * 64) + (pin_state[5] * 32) + (pin_state[4] * 16) + (pin_state[3] * 8) + (pin_state[2] * 4) + (pin_state[1] * 2) + pin_state[0]; 
    dc = map(dec_position, 0, 500, 0, 360); 
} 

設定点が10〜350の値の場合、システムはうまく機能しました。しかし、そうでない場合、モーターは回転を止めることはありません。

私は問題が小さな位置のオーバーシュートに起因することがわかっているため、エンコーダが非常に大きなエラーを読み取る原因となります。

たとえば、設定値が0度の場合、モーターは回転してそれに到達します。モータの回転は、現在位置が0度に近づくにつれて減速していますが、システムはオーバーシュートフリーではありません。したがって、1度のオーバーシュートでもエラー値は-359（現在の位置）になり、モーターは再び回転して所望の位置に到達します。

この問題を解決する方法が必要です。悪い英語で申し訳ありません。

Answer 1

はここで解決

double error; 
if (SP>PV) { 
    if (abs(SP-PV) < abs(-360 + SP - PV)) error = SP - PV; 
    else error = -360 + SP - PV; 
} 
else{ 
    if(abs(SP-PV)< abs(360 - PV + SP)) error = SP - PV; 
    else error = 360 - SP + PV; 
} 

代わりにオフの単純な存在価値マイナス誤差の設定ポイントです。上記のコードは現在の値から設定値までの最短経路を返します。

Answer 2

あなたのコードはまだ読まれていません。しかし、「設定値」（SV）に到達するには、「現在値」（PV）に誤差許容値（EA）を指定する必要があります。

たとえば、EA = SV-PVです。 EA =（-2、+ 2）程度、それはあなたが位置に変換する必要があり、角度のための学位を使用してはならない、「今の位置」

に達すると（パルスにより計算）

期待している場合概念はあなたを助けることができます。