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PID-ctl.lua
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-- Anubisway control
-- A self balancing two wheel robotic vehicle
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-- March 2010, César Raúl Mamani Choquehuanca, PUC-Rio
-- Riobotz (www.riobotz.com.br)
-- Led Lab (www.giga.puc-rio.br)
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--PID Control
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if pd.board()~="EK-LM3S8962" then
print "Placa nao suportada"
return
end
term.clrscr()
KP,KD,KS=5,4,0.3 --constantes de controle PD e direcao
KI=0.70 --constante integral
I_acc=0 --Acumulador de integral
bufferint=0
local adcvals={} --matriz com os dados do ADC
ang,vel=5,0 --variaveis de inicio do filtro
U=0 --variavel de controle
FLAG=1 --0 REVERSE 1 FORWARD
direc=0
f=io.open("/mmc/datasensor.txt","w") --criando arquivo para salvar os dados dos sensores aquisitados
--variaveis offset para controle
offsetzacc=571 --offset do acelerometro y
offsetgyr=872 --offset do gyroscopio (346.4) min=86.6 max=1646.35
offsetdir=498 --offset do potenciomentro
ang_ref=5 --angulo de referenza em grau
--configuracao do adc
ch={1,2,3}
adcsmoothing={16,16,16}
numiter=50
for i,v in ipairs(ch) do
adc.setblocking(v,1)
adc.setclock(v,0) --linha 10
adc.setsmoothing(v,adcsmoothing[i])
end
numiter=50
--configuracao do pwm
duty1,duty2=0,0
pwmid1=4
pwmid2=5
pwm.setclock(pwmid1,5000)
pwm.setclock(pwmid2,5000)
clock1=5000
clock2=5000
pwm.setup(pwmid1,clock1,duty1)
pwm.setup(pwmid2,clock2,duty2)
pwm.start(pwmid1)
pwm.start(pwmid2)
--configuracao dos pinos de habilitação e reversa
pio.pin.setdir( pio.OUTPUT, pio.PF_3 ) -- SSICLK
pio.pin.setdir( pio.OUTPUT, pio.PC_7 ) -- SFSS
pio.pin.setdir( pio.OUTPUT, pio.PF_2 ) -- SSIRX
pio.pin.setdir( pio.OUTPUT, pio.PC_5 ) -- SSITX
--Habilitação dos motores
pio.pin.setlow(pio.PF_2) --SSITX low para abilitar
pio.pin.setlow(pio.PC_5) --SSIRX low pra habilitazao
while true do --inicio do loop
--Aquisitando os dados do adc
for j=1,numiter do
adc.sample(ch,1)
for i,v in ipairs(ch) do
adc.insertsamples(v,adcvals,i,1)
end
end
d_adc=adcvals[3] --direcao ADC3
a_adc=adcvals[1] --acelerometro ADC1
g_adc=adcvals[2] --giroscopio ADC2
--Tratamento dos dados
a_seg=math.floor((a_adc-offsetzacc)*0.75) --em graus seg
g_seg=math.floor((g_adc-offsetgyr)*-0.35) --em graus seg/s
d_seg=math.floor((d_adc-offsetdir)*0.1) --em graus seg
delta=tmr.read(0)
ang=0.9*(ang+g_seg*delta*0.000002) --filtragem do angulo
delta=tmr.start(0)
ang=ang+0.1*a_seg --filtragem do angulo
vel=0.85*vel+0.15*g_seg --filtragem da velocidade
direc=0.6*direc+0.4*d_seg --filtragem da sinal de direcao
direc=KS*direc
------------------------------------------------------------------------------------
-- Controle PID - End - U eh a saida de controle
------------------------------------------------------------------------------------
I_acc=I_acc+(ang_ref-ang)
if I_acc>15 then
I_acc=15
elseif I_acc<-15 then
I_acc=-15
end
if bufferint*(ang_ref-ang)<0 then
I_acc=0
end
bufferint=ang_ref-ang
U=KP*(ang_ref-ang)+KD*vel+KI*I_acc
-----------------------------------------------------------------------------------
-- Salvando as leturas das variaveis de controle
f:write(tostring(ang) .. " " .. tostring(vel) .. " " .. tostring(direc) .. " " .. tostring(bufferint) .. "\n")
--enviando pra os motores
duty1=U
duty2=U
if direc<8 and direc>-8 then
direc=0
end
if direc>12 then
direc=12
elseif direc<-12 then
direc=-12
end
duty1=duty1-direc
duty2=duty2+direc
duty1=math.floor(duty1)
duty2=math.floor(duty2)
if duty1<8 and duty1>-8 and FLAG==1 then
duty1=8
elseif duty1<8 and duty1>-8 and FLAG==0 then
duty1=-8
end
if duty2<8 and duty2>-8 and FLAG==1 then
duty2=8
elseif duty2<8 and duty2>-8 and FLAG==0 then
duty2=-8
end
if duty1>=8 then
FLAG=1
pio.pin.sethigh(pio.PC_7) -- motor ezquerdo se e positivo avanza low
elseif duty1<=-8 then
FLAG=0
pio.pin.setlow(pio.PC_7) -- motor ezquerdo se e negativo retrocede high
end
if duty2>=8 then
FLAG=1
pio.pin.setlow(pio.PF_3) -- motor direito se e positivo avanza low
elseif duty2<=-8 then
FLAG=0
pio.pin.sethigh(pio.PF_3) -- motor direito se e negativo retrocede high
end
duty1=math.abs(duty1)
duty2=math.abs(duty2)
if duty1>60 then
duty1=60
end
if duty2>60 then
duty2=60
end
pwm.setup(pwmid1,clock1,duty1)
pwm.setup(pwmid2,clock2,duty2)
e_count,c_count=0,0
e_int,c_int=0,0
if ang>18 then
break
elseif ang<-18 then
break
end
end
--Fechando os motores
pio.pin.sethigh(pio.PF_2) --SSITX low para abilitar
pio.pin.sethigh(pio.PC_5) --SSIRX low pra habilitazao
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