实验视频 17.2 - 演示控制系统 - 比例控制

本实验的目的是将传感器与 执行机构结合，形成一个控制系统。 在本实验的该部分中，您需要 LaunchPad、机器人 和 3 个红外距离传感器。 本部分的目标是展示如何使用比例控制器 实现沿墙移动。 这是我们的机器人，它具有三个红外距离传感器。 在模块 15 中，我们了解到红外距离传感器可测量 到墙壁的距离。 所以，在这边有一个，在中间有一个， 在另一边有一个。 目标是沿线路中央移动。 但是，我将会使用比例控制器。 它工作的方式是，使用周期性 中断，它将会测量到墙壁的 距离 -- 这一边还有这一边 -- 误差信号便是这两个 距离之间的差异。 比例控制器将会使这个距离为零， 这意味着我在线路的 正中央。 但是，比例控制器的工作方式是， 取该误差，也就是差异， 然后直接将其添加至 PWM 输出。 所以，如果我过于偏左，它将会右转。 如果我过于偏右，它则会左转。 比例控制器的速度非常快。 您可以看到，我将 USB 电缆连接到了 PC。 在这个 PC 上，我将会运行 TExaS显示器。 在它运行过程中，您将会看到原始数据。 您将会看到传感器输出 以及由控制器发现的误差。 好的。 让我们开启它。 让我们来看看发生了什么。 蓝光表示前进。 绿光表示开始。 而周期性中断则会通过左侧和右侧 传感器测量距离。 比例控制器 将会获取该误差，然后快速将其 添加至 PWM 输出，使机器人沿线路 直行。 成功了。 在本实验中，您了解到，红外传感器、 一些简单的软件和一个 PWM 控制的电机电路 可以组成一个沿墙壁移动的机器人。 比例控制器响应迅速， 但如果不仔细调节，则可能变得不稳定。 在解决机器人挑战时， 请考虑本课程中出现过的所有 控制算法，包括有限状态机、 增量控制、积分控制和这里的这个， 即比例控制。