Статьи

Пропорциональный интегральный дифференциальный ПИД-регулятор в робототехнике Lego Mindstorms. Применение регуляторов.

Подробности
Автор: Коновалов Игорь
  Введение. В мире великое множество самовосстанавливающихся систем, в том числе и технических. И если система создана искусственным образом с помощью человека, иногда требуется, чтобы она сама себя восстанавливала, придерживалась какого-то конкретного "нормального" состояния. В этом нам помогут регуляторы - специальные программные или аппаратные устройства для поддержания системы в состоянии равновесия.   Регуляторы в робототехнике. Где же можно и нужно применять регуляторы в робототехнике? Ярким примером могут служить квадрокоптеры в случае синхронизации скорости вращений моторов.
 Второй пример: роботы-балансиры. Из Lego Mindstorms можно построить Гиробоя. Это робот, который передвигается на двух колесах, балансируя с помощью датчика гироскопа. Сначала робот запоминает свое начальное положение (0 градусов), съезжает с подставки. Если робот откланяется в какую-то сторону, то регулятор выравняет его, заставив проехать в ту же сторону.
 Следующий пример: робот должен строго проехать вперед. Но часто бывает, что одно колесо крутится чуть быстрее другого (или провод мешает, или обо что-то трется, либо особенности моторов). На помощь придет регулятор, который будет выравнивать скорости моторов.
 В продолжении статьи я опишу самый простой регулятор - релейный регулятор. Мы применим его к движению робота по черной линии, проходящей по белому фону, - это самое популярное задание в детской робототехнике.