Seguidor de Linha com controle PID: mudanças entre as edições
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A ação de '''controle proporcional''' do Seguidor de Linha vai corrigir a trajetória do robô, ajustando a velocidades dos motores a partir de um '''ganho Kp''', proporcional ao '''erro''': | A ação de '''controle proporcional''' do Seguidor de Linha vai corrigir a trajetória do robô, ajustando a velocidades dos motores a partir de um '''ganho Kp''', proporcional ao '''erro''': | ||
Controle P = Kp * erro | <math>Controle P = Kp * erro</math> | ||
Caso o robô derive para esquerda, a velocidade dos motores é ajustada para que o robô volte para a linha: | Caso o robô derive para esquerda, a velocidade dos motores é ajustada para que o robô volte para a linha: | ||
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Caso o robô derive para direita, a ação de controle ajusta a velocidade dos motores para corrigir a trajetória para o outro lado. | Caso o robô derive para direita, a ação de controle ajusta a velocidade dos motores para corrigir a trajetória para o outro lado. | ||
==Ação de Controle Proporcional Integral== | |||
A ação de '''controle proporcional integral''' do vai corrigir a trajetória do robô combinando a ação proporcional e a integral. | |||
O '''controle integral''' ajusta a ação de controle em função ao '''somatório do erro''' em um dado intervalo de tempo. | |||
;Análise sobre o controle integral do Seguidor de linha: | |||
#No caso de uma '''reta''', o robô '''segue a linha''' com '''erro zero''' ou de tempos em tempos, deriva alternadamente para um lado ou outro, resultando provavelmente em '''somatório de erro''' também '''zero'''. | |||
#:-> Portanto, em uma reta o controle integral tem ação nula. | |||
#:-> Uma possibilidade de ação do controle integral em uma reta e agir ajustando velocidades diferentes dos motores, as quais poderiam levar a um somatório de erro diferente de zero para um dos lados. | |||
#No caso de uma '''curva''', | |||
<math>Controle PI = Kp * erro + Ki * \sum erro</math> | |||
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Edição das 15h10min de 16 de maio de 2018
Seguidor de Linha com controle PID
Teoria sobre Sistemas de Controle PID
- Sistemas de Controle
- Um resumo da teoria sobre Sistemas de Controle em Malha Fechada e do Controle Proporcional Integral Derivativo.
Vetor de Sensores e Determinação do Erro
O Seguidor de Linha utiliza um vetor com sete sensores para seguir a linha e determinar o erro do robô em relação a linha.
Dependendo da posição do vetor sobre a linha, apenas um ou dois sensores podem reconhecer a linha ao mesmo tempo, como mostra as figuras abaixo [1]:
- Apenas sensor central (s3) reconhece a linha.
- Sensor central (s3) e sensor (s4) reconhecem a linha.
- Possibilidades para o vetor de sensores
- Quando o sensor central está sobre a linha o erro é zero.
- Quando o carrinho deriva para esquerda, sensibilizando os sensores a direita do ponto central, o erro é positivo. Quando deriva para direita, sensibilizando os sensores a esquerda do ponto central, o erro é negativo.
Sensores 0 1 2 3 4 5 6 ------------- 1 0 0 0 0 0 0 --> Erro -6 1 1 0 0 0 0 0 --> Erro -5 0 1 0 0 0 0 0 --> Erro -4 0 1 1 0 0 0 0 --> Erro -3 0 0 1 0 0 0 0 --> Erro -2 0 0 1 1 0 0 0 --> Erro -1 0 0 0 1 0 0 0 --> Erro 0 0 0 0 1 1 0 0 --> Erro 1 0 0 0 0 1 0 0 --> Erro 2 0 0 0 0 1 1 0 --> Erro 3 0 0 0 0 0 1 0 --> Erro 4 0 0 0 0 0 1 1 --> Erro 5 0 0 0 0 0 0 1 --> Erro 6
Ação de Controle Proporcional
A ação de controle proporcional do Seguidor de Linha vai corrigir a trajetória do robô, ajustando a velocidades dos motores a partir de um ganho Kp, proporcional ao erro:
Caso o robô derive para esquerda, a velocidade dos motores é ajustada para que o robô volte para a linha:
- a velocidade do motor esquerdo é acrescida do valor Kp * erro;
- a velocidade do motor direito é diminuída do valor Kp * erro.
Caso o robô derive para direita, a ação de controle ajusta a velocidade dos motores para corrigir a trajetória para o outro lado.
Ação de Controle Proporcional Integral
A ação de controle proporcional integral do vai corrigir a trajetória do robô combinando a ação proporcional e a integral.
O controle integral ajusta a ação de controle em função ao somatório do erro em um dado intervalo de tempo.
- Análise sobre o controle integral do Seguidor de linha
- No caso de uma reta, o robô segue a linha com erro zero ou de tempos em tempos, deriva alternadamente para um lado ou outro, resultando provavelmente em somatório de erro também zero.
- -> Portanto, em uma reta o controle integral tem ação nula.
- -> Uma possibilidade de ação do controle integral em uma reta e agir ajustando velocidades diferentes dos motores, as quais poderiam levar a um somatório de erro diferente de zero para um dos lados.
- No caso de uma curva,
Referências:
- http://labdegaragem.com/profiles/blogs/tutorial-rob-seguidor-de-linha-com-controle-pid-e-ajustes-por
- http://www.roboliv.re/conteudo/pid-controle-proporcional-integral-derivativo
- http://www.andrix.com.br/robo-seguidor-de-linha-utilizando-um-controlador-proporcional-derivativo-pd-com-arduino/
Artigos:
- http://www2.uesb.br/computacao/wp-content/uploads/2014/09/ROB%C3%94-SEGUIDOR-DE-LINHA-AUT%C3%94NOMO-UTILIZANDO-O-CONTROLADOR-PROPORCIONAL-DERIVATIVO-EM-UMA-PLATAFORMA-DE-HARDWARE-SOFTWARE-LIVRE.pdf
- http://sistemaolimpo.org/midias/uploads/230c61ca8833329f9ffc867a89566dcd.pdf
Referências
--Evandro.cantu (discussão) 08h58min de 16 de maio de 2018 (BRT)
