LEGO EV3 (P Controller)利用比例控制器走軌跡線

1.        首先介紹比例控制器(P controller)

比例控制是將ON/OFF控制的缺點加以改進，ON/OFF無法線性控制，所以EV3軌跡車行駛容易往左往右搖擺，永遠無法保持在軌跡線上順暢運行，比例控制是利用誤差大小乘上比例值在輸出，在數學上表示y=mx+b，y表示輸出、m為比例值、x為誤差信號大小值、b為初始值(一般為中間值專業稱呼offset)，所以比例控制器的比例意思是與誤差信號作相乘固定倍數。

 如何在LEGO EV3中寫比例控制器?

首先我們要選擇比例控制器的(中間值OFFSET):

我的經驗是先將LEGO COLOR SENSOR照白色地板與黑色電工膠帶看其讀取值，我家中白色地板讀取值為72、黑色電工膠帶讀取值8。中間值=(72-8)/2+8=40，中間值設40。

第二步找出誤差信號ERROR:

將誤差信號為LEGO COLOR SENSOR轉換為Light Value，

ERROR = Light Value – Offset  也可以  ERROR = Offset - Light value

讀者可以試試看有何不同。

    第三步將數學方程式寫入程式

y=mx+b  馬達輸出為y = 比例值m * 誤差信號ERROR + 中間值OFFSET

其中馬達輸出我是選擇LEGO 方向盤指令而不用坦克指令這樣可以讓程式更精簡。

以上是LEGO EV3的程式，讀者可以試試看將調整馬達馬力加大及調整比例值kp看其最大上限可以跑到多快在軌跡線。