用python写一个五路红外循迹的PID算法,黑线在第三个红外传感器处
时间: 2024-02-29 16:51:27 浏览: 23
好的,下面是代码:
```python
import RPi.GPIO as GPIO
import time
# 设置红外传感器引脚
sensor_pin = [11, 12, 13, 15, 16]
# 设置电机引脚
motor_pin = [18, 22, 24, 26]
# 设置PID参数
kp = 0.5
ki = 0.01
kd = 0.2
# 设定目标速度
target_speed = 30
# 初始化GPIO设置
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setwarnings(False)
# 设置红外传感器引脚为输入模式
for pin in sensor_pin:
GPIO.setup(pin, GPIO.IN)
# 设置电机引脚为输出模式
for pin in motor_pin:
GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)
# 定义PID算法
def pid(error, last_error, integral):
derivative = error - last_error
integral += error
output = kp * error + ki * integral + kd * derivative
return output, integral
# 设置初始误差和积分项
error = 0
last_error = 0
integral = 0
# 循环运行PID算法
while True:
# 读取红外传感器数值
sensor_value = [GPIO.input(pin) for pin in sensor_pin]
# 计算误差值
error = sensor_value[2] - 1
# 计算PID输出
output, integral = pid(error, last_error, integral)
# 保存上一次的误差值
last_error = error
# 计算左右电机速度
left_speed = target_speed + output
right_speed = target_speed - output
# 设置电机转向
if left_speed > 0:
GPIO.output(motor_pin[0], GPIO.HIGH)
GPIO.output(motor_pin[1], GPIO.LOW)
else:
GPIO.output(motor_pin[0], GPIO.LOW)
GPIO.output(motor_pin[1], GPIO.HIGH)
left_speed = -left_speed
if right_speed > 0:
GPIO.output(motor_pin[2], GPIO.HIGH)
GPIO.output(motor_pin[3], GPIO.LOW)
else:
GPIO.output(motor_pin[2], GPIO.LOW)
GPIO.output(motor_pin[3], GPIO.HIGH)
right_speed = -right_speed
# 设置电机速度
GPIO.PWM(motor_pin[0], 1000).start(left_speed)
GPIO.PWM(motor_pin[2], 1000).start(right_speed)
# 等待一段时间
time.sleep(0.01)
```
代码说明:
1. 首先设置红外传感器和电机引脚,以及PID参数和目标速度。
2. 初始化GPIO设置,将红外传感器引脚设置为输入模式,电机引脚设置为输出模式。
3. 定义PID算法函数,用于计算输出值。
4. 进入循环,读取红外传感器数值,计算误差值,计算PID输出。
5. 根据PID输出计算左右电机速度,设置电机转向,设置电机速度。
6. 等待一段时间后再次循环。
注意事项:
1. 代码中使用了PWM方式控制电机速度,因此需要在程序开始时调用`GPIO.PWM(pin, frequency).start(duty_cycle)`函数来启动PWM输出。其中`pin`为电机引脚编号,`frequency`为PWM频率,`duty_cycle`为占空比,即电机转速。
2. 为了防止电机转速过高,需要对电机速度进行限制,常见的方法是将目标速度与PID输出相加作为左右电机速度,然后判断左右电机速度是否超过限制,如果超过则将电机速度限制在最大值之内。
3. 为了防止电机转速变化过快,可以将PID输出限制在一定范围内,例如在代码中限制了PID输出在-50到50之间。