PID 제어는 원하는 경로와 속도를 유지하기 위해 모바일 로봇 네비게이션에서 사용되는 일반적인 방법입니다. 원하는 위치 또는 velocities 사이의 차이를 기반으로 로봇의 움직임을 조정합니다. 이 문서는 모바일 로봇 네비게이션에서 PID 제어를 적용하기위한 단계별 계산 과정을 제공합니다.

PID 통제를 이해하십시오

PID는 Proportional, Integral 및 파생를 뜻합니다. 이 세 가지 구성 요소는 로봇의 운동에서 오류를 수정하기 위해 함께 작동합니다. 제어 신호는 다음과 같습니다.

Control Signal = Kp * error + Ki * 오류의 적분 + Kd * 오류의 파생]

단계별 계산

로봇을 공급하는 것은 10 미터의 대상 위치에 직선을 따라야한다. 현재 위치는 8 미터이다. PID 매개 변수는 Kp = 1.0, Ki = 0.1, Kd = 0.015이다. 계산은 다음과 같이 진행한다.

1. 오류를 계산:

error = 대상 위치 - 현재 위치 = 10 - 8 = 2 미터]

2. 시간 이상 오류의 필수 계산. 이를 모을 것은 첫 번째 계산, 필수는:

integral = 오류 * 델타 시간 = 2 * 1 = 2]

3. 오류의 유래물을 계산합니다. 이전 오류를 분석하는 것은 1.5 미터였습니다. 파생물은 다음과 같습니다.

derivative = (error - 이전 오류) / 델타 시간 = (2 - 1.5) / 1 = 0.5]

4. 통제 신호는 Compute:

제어 = (1.0 * 2) + (0.1 * 2) + (0.05 * 0.5) = 2 + 0.2 + 0.025 = 2.225

Control Signal 적용

계산된 제어 신호 (2.225)는 로봇의 모터 명령을 조정하여 오류를 줄일 수 있습니다. 이 과정은 각 시간 단계에서 반복되며, 지속적으로 로봇의 쓰레기를 제거합니다.

핵심 고려 사항

Kp, Ki 및 Kd의 Proper tuning은 효과적인 제어에 필수적입니다. 과도한 높은 값은 oscillations를 일으킬 수 있으며, 낮은 값은 느린 응답으로 발생할 수 있습니다. 정규 조정은 부드러운 탐색을 보장합니다.