PI regeling Arduino

[ptje97]

Voor school ben ik aan het knutselen met een arduino. Alleen met alle informatie die ik ook online vind, kan ik dit programma nooit naar mijn hand zetten, zie liever tia, logic etc.

Mijn vraag is het volgende, mijn motor met encoder moet bij gaan regelen middels een pi-regeling bij een oplegging van een hand. hoe ik het ook went of keer, deze regelt niet bij.

Misschien is het een kleine aanpassing? ik zie het niet meer?


Wat ik al gevonden of geprobeerd heb
ik heb alle componenten er al uit gehaald. opnieuw bedraad. software meerdere keren herschrijven.

Voor de liefhebber kan ik de code delen

[Janoz]

Zonder glazen bol is hier heel weinig op te zeggen. Welke componenten gebruik je? Hoe heb je die aangesloten? Hoe ziet je code er uit? Wat verwacht je dat de code had gedaan? Wat doet de code daadwerkelijk? Waarin verschilt dat met wat je verwacht?

Kun je de motor uberhaupt aansturen/laten draaien? Nog los van de PI regeling?

Zo blijft het koffiedik kijken.

[ Voor 12% gewijzigd door Janoz op 30-05-2023 19:04 ]

[ptje97]

phoenix contact steppower 10-16,5 ; arduino uno; breadboard; l298 hbrug; 4 leds, potmeter, drukknop en motor met integreerde encoder.

Wat is het probleem?\
Alles werkt behalve pi regeling, bij hand op leg en de gewenste snelheid is 200, door de weerstand wordt deze ik noem het 180 dan moet deze regeling het rechttrekken naar 200. dit is nu niet geval.

C:

/*Aansturing van het programma
 De H-Brug zit aangesloten op D11+D12 deze is voor de richting links/rechts, De PWM is aan gesloten op D10 voor de gewenste snelheid
 De groene led voor max en gele led voor "gas staat open" zitten respectieveleijk op d7 en d6. Ledjes voor links en rechtsom
 zitten op 8 en 9.
 Verder is er een drukknop aangesloten op D5 voor het omschakelen van links naar rechts en andersom.
 A1 wordt gebruikt door de potmeter en verder zit de lcd scherm op A4 en A5 aangesloten.
 Het inlezen van de encoder gebeurt via de kanalen aangesloten op D2 en D3
*/

//Haal alle benodigde biliotheken op 
#include <Wire.h>
#include <Arduino.h>
#include <SPI.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// LCD scherm declaratie
LiquidCrystal_I2C lcd = LiquidCrystal_I2C(0x27,16, 2);

//Declareer alle gebruikte pins
//Inputs
const int KNOP = 5;                     //ingang voor de knop om de richting te veranderen van links naar rechts of andersom
//Interupt inputs
const int pEncChAIn = 2;                //hardware interupt puls signaal encoder
const int pEncChBIn = 3;                //hardware interupt richting signaal encoder
//Outputs
const int MotorLinks =  12;             //uitgang voor aansturing motor linksom
const int MotorRechts = 11;             //uitgang voor aansturing motor rechtsom
const int MotorSnelheid = 10;           //uitgang voor snelheid (PWM)van de motor
const int ledgeelstart = 6;             //uitgang voor de gele led, deze geeft gas open aan
const int ledgroenmax = 7;              //uitgang voor de groene led, geeft aan dat maximale snelheid bereikt is
const int ledroodlinks = 8;             //uitgang voor de rode led links draaiend 
const int ledroodrechts = 9;            //uitgang voor van de rode led rechts draaiend
const int potmetervoeding =13;

//Declareer alle gebruikte variabelen
//Longs
long intTime = 0;                       //main timer van het programma
long intLastTimeCalc = 0;               
long intLastTimePi = 0;                 //tijd van de laatste pi berekening
long intLastTimeKnop = 0;
long intPWMOutputValue = 0;             //pwm output waarde (gecorigeerd nav pi regelaart)
//Floats
float intPulsesPerSecond = 0;           //berekend aantal pulsen per seconde
float intPfactor = 0.01;                //factor van het proportionele deel van de regelaar
float intIfactor = 0.08;                //factor voor de integrator van de regelaar
float intPWMPControl = 0;               //variabele om gain in op te slaan
float intPWMIControl = 0;               //variabele om integrator in op te slaan
float intError = 0;                     //totale afwijking
float intIError = 0;                    //ierror
//Integers
int intTeller_motor = 50;               //teller voor aansturen motor  
int intTeller_knop = 2000;              //minimale tussentijd voor reactiveren knop voor richting
int potmeter = 0;                       //inlezen van de analoge waarde van de potmeter
int Error = 0;                          //error
int Mrichting=0;                        //richtingg voor de motor
int knop = 0;                           //knop voor het aanzetten
int setknop = 0;                        //voor het inlezen van de knop voor de richting
int intPulseCounter = 0;                //teller voor het aantal pulsen tussen 2 samples
int intPulseTimeToSpeedFactor = 10;     //factor om op rpm uit te komen
int intIntervalTimeSpeed = 100;         //snelheid sample tijd
int intActueleSnelheid = 0;             //actuele binnengelezen snelheid
int intIntervalTimePi = 200;            //pi regelaar sample tijd
int intWensSnelheid = 0;                //gewenste snelheid
//Booleans
bool mMotorDirection = false;           //bitje voor motor richting

void setup()
{
  //Alle pins als input, output of interupt declareren
  pinMode(MotorLinks, OUTPUT);
  pinMode(MotorRechts,OUTPUT);
  pinMode(MotorSnelheid,OUTPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pEncChAIn), EncChanADetect, RISING);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pEncChBIn), EncChanBDetect, RISING);
  pinMode(KNOP,INPUT_PULLUP);
  pinMode(ledgeelstart,OUTPUT);
  pinMode(ledgroenmax,OUTPUT);
  pinMode(ledroodlinks, OUTPUT);
  pinMode(ledroodrechts, OUTPUT);
  pinMode(potmetervoeding, OUTPUT);
  //Schrijf pins naar de gewenste startwaardes
  Mrichting = 0; 
  digitalWrite(MotorRechts, HIGH);       
  digitalWrite(MotorLinks, LOW);         
  digitalWrite(ledgeelstart,HIGH);
  digitalWrite(ledgroenmax,LOW); 
  // Open seriele communicatie met het scherm met een snelheid van 9600 bits per second:  
  Serial.begin(9600);
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  lcd.begin(16,2);
}

void loop() {
 potmeter = analogRead(A1);
 if (potmeter<=100){potmeter=0;
 }      
 // int pwmOutput = map(potmeter, 0, 1023, 0 , 255); // Map the potentiometer value from 0 to 255
 // analogWrite(MotorSnelheid, pwmOutput); // Send PWM signal to L298N Enable pin

  
  intTime=millis();                                                             //main timer van het programma
  knop = digitalRead(KNOP);                                                     //status van de richtingknop in de gaten houden
  digitalWrite(potmetervoeding,HIGH);
  
  //Print de gewenste tekst op het HMI
  lcd.setCursor(0,0);                                                           //begin op eerste digit eerste regel
  ///lcd.print("speedwish = " );                                                   //print de tekst speed wens = op scherm
  ///lcd.print(intWensSnelheid);                                                   //schrijf de wenswaarde naar het scherm

  //lcd.print("intEr = ");
  //lcd.print(intError);
  
  lcd.print("LastTPi = ");
  lcd.print(intLastTimePi);

lcd.setCursor(0,1);    

   
  //lcd.print("intIEr = ");
 //lcd.print(intIError);
   
  lcd.print("PWMIC = ");
  lcd.print(intPWMIControl);


                                                         //tweede regel eerste digit, komt de volgende info te staan
  ///lcd.print("speedact = ");                                                    //print de tekst speed actual = op scherm
 // /lcd.print(intActueleSnelheid);
  
  //Bereken de actuele snelheid van de motor aan de hand van het encoder ingangssignaal (dit gebeurt elke 100ms)
  if ((intTime - intLastTimeCalc) >= intIntervalTimeSpeed) {
    intPulsesPerSecond = (intPulseTimeToSpeedFactor * intPulseCounter);         //vermenigvuldig het aantal getelde pulsen met 10 om het aantal pulsen per seconde te berekenen
    intActueleSnelheid = ((intPulsesPerSecond / 440) * 60);                    //deel dit door het aantal pulsen per omwenteling en doe keer 60 om op de snelheid in rpm te komen
    intPulseCounter = 0;                                                        //reset de pulscounter voor de volgende 100miliseconden
    intLastTimeCalc = intTime;                                                 //sla de huidige tijd op zodat na 100ms weer opnieuw kan worden berekend hoeveel pulsen er verstreken zijn
  }
  
  //Bereken de gewenste motorsnelheid aan de hand van de potmeter
  potmeter = analogRead(A1);                                                    //opslaan van de analoge waarde in de variabele "potmeter"
  intWensSnelheid = (potmeter*0.1953125);                                       //Bereken gewenste snelheid (200rpm / 1024 (analoge input)
  
  if (intWensSnelheid<=10) {                                                    //kleiner dan 10?                                                    
    digitalWrite(ledgeelstart,LOW);                                             //gele led uit
    }
  if (intWensSnelheid > 10){                                                    //groter dan 10?
    digitalWrite(ledgeelstart,HIGH);                                            //gele led aan
  }

  //Bereken de PI control waardes elke 200 miliseconden
  if ((intTime - intLastTimePi) >= intIntervalTimePi) {
    intError = intWensSnelheid - intActueleSnelheid;                            //Bereken de afwijking door de actuele snelheid van de gewenste snelheid af te trekken
    intPWMPControl = intPfactor * intError;                                     //laat een factor op deze error los om de gain van de regelaar te berekenen
    intIError = intIError + intError;                                           //bereken de integraal aan de hand van de fout
    intPWMIControl = intIfactor * intIError;                                    //bereken de benodigde I waarde voor correctie van de snelheid
    intPWMOutputValue = intPWMPControl + intPWMIControl;                        //bereken de benodigde PWM waarde om de motor op de juiste snelheid te krijgen
    if (intPWMOutputValue > 255) intPWMOutputValue = 255;                       //set PWM op 255 als hoger dan 255
    if (intPWMOutputValue < 0) intPWMOutputValue = 0;                           //set PWM op 0 wanneer lager dan 0
    intLastTimePi = intTime;                                                   //sla de huidige tijd op zodat over 200ms weer kan worden berekend wat de PWM moet zijn
  }           

  analogWrite(MotorSnelheid,intWensSnelheid);                                   //nieuwe snelheid voor de motor wegschrijven
  //analogWrite(MotorSnelheid,intWensSnelheid);                                   //nieuwe snelheid voor de motor wegschrijven (gebruikt om te testen!)

  if (knop==0 && setknop==0) {                                                   //als op de knop gedrukt set memory bit en set timer
    setknop=1;                                                                     //memory bit = 1
    intLastTimeKnop = intTime;                                                    //actuele tijd opslaan
  }
  if (((intTime-intLastTimeKnop)>=intTeller_knop)&&(setknop==1)&&(Mrichting == 1)) {                 //als er 2 seconden verstreken is wissel van richting                                                           // kijk wat de richting was en verander deze
      Mrichting = 0;
      setknop=0;                                                                  //memory bit = 0
  }
    if (((intTime-intLastTimeKnop)>=intTeller_knop)&&(setknop==1)&&(Mrichting == 0)) {                 //als er 2 seconden verstreken is wissel van richting                                                           // kijk wat de richting was en verander deze
      Mrichting = 1;
      setknop=0;                                                                  //memory bit = 0
  }

  if (Mrichting==0 && setknop==0){
  digitalWrite(MotorRechts, HIGH);                                              //rechtsom = hoog
  digitalWrite(MotorLinks, LOW);                                                //linksom = laag
  }
  if (Mrichting==1 && setknop==0){
  digitalWrite(MotorRechts, LOW);                                               //rechtsom = laag
  digitalWrite(MotorLinks, HIGH);                                               //linksom = hoog
  }
  if (setknop==1){
  digitalWrite(MotorRechts, LOW);                                               //rechtsom = laag
  digitalWrite(MotorLinks, LOW);                                                //linksom = laag
  }

//led voor rechts draaien aan
  if (MotorRechts >= HIGH){
    digitalWrite(ledroodrechts,HIGH);                                           
  }
//led voor links draaien aan
  if (MotorLinks >= HIGH){
    digitalWrite(ledroodlinks,HIGH);                                            
  }
  //Led voor snel draaien aan
  if (intActueleSnelheid>250) {
    digitalWrite(ledgroenmax,HIGH);                                             //led indicatie dat de motor maximaal draait
  }
  //Led voor snel draaien uit
  if (intActueleSnelheid<=250){
    digitalWrite(ledgroenmax,LOW);                                              //led indicatie dat de motor niet maximaal draait
  } 
}

void EncChanADetect() {
  intPulseCounter++;                                                            //Hardware interupt omdat encoder kanaal A hoog is
}

void EncChanBDetect() {
  mMotorDirection = digitalRead(pEncChAIn);                                     //Hardware interupt omdat encoder kanaal B hoog is
}

[ Voor 0% gewijzigd door RobIII op 30-05-2023 19:07 . Reden: Code tags toegevoegd ]

[RobIII]

Ja, zo werkt 't hier niet. Het is niet de bedoeling dat je hier 200+ regels code dumpt en wij 't voor je gaan zitten debuggen. Ik wil je nogmaals verzoeken eerder genoemde quickstart te lezen, en @Janoz's vragen bijvoorbeeld, en daarna een nieuw topic te starten met alle informatie duidelijk in de topicstart. Als je code post, post dan enkel relevante(!) stukken code en gebruik dan code tags a.u.b

Verplaats je even in de lezer van je topic; met:

phoenix contact steppower 10-16,5 ; arduino uno; breadboard; l298 hbrug; 4 leds, potmeter, drukknop en motor met integreerde encoder

weet natuurlijk niemand iets. Zet er even een tekeningetje of diagrammetje bij ofzo.

[ Voor 69% gewijzigd door RobIII op 30-05-2023 19:35 ]