基于msp430f5529通过增量式PID算法控制小车直行的具体代码

以下是基于 msp430f5529 通过增量式 PID 算法控制小车直行的示例代码：

#include <msp430.h>

#define ENCODER_LEFT_A BIT5
#define ENCODER_LEFT_B BIT4
#define ENCODER_RIGHT_A BIT7
#define ENCODER_RIGHT_B BIT6
#define MOTOR_LEFT_A BIT2
#define MOTOR_LEFT_B BIT3
#define MOTOR_RIGHT_A BIT0
#define MOTOR_RIGHT_B BIT1

volatile int left_encoder_count = 0;
volatile int right_encoder_count = 0;

void init_encoder() {
    P3DIR &= ~(ENCODER_LEFT_A | ENCODER_LEFT_B | ENCODER_RIGHT_A | ENCODER_RIGHT_B);
    P3REN |= ENCODER_LEFT_A | ENCODER_LEFT_B | ENCODER_RIGHT_A | ENCODER_RIGHT_B;
    P3OUT |= ENCODER_LEFT_A | ENCODER_LEFT_B | ENCODER_RIGHT_A | ENCODER_RIGHT_B;
    P3IES |= ENCODER_LEFT_A | ENCODER_LEFT_B | ENCODER_RIGHT_A | ENCODER_RIGHT_B;
    P3IE |= ENCODER_LEFT_A | ENCODER_LEFT_B | ENCODER_RIGHT_A | ENCODER_RIGHT_B;
}

#pragma vector=PORT3_VECTOR
__interrupt void encoder_isr() {
    if (P3IFG & ENCODER_LEFT_A) {
        if (P3IN & ENCODER_LEFT_B) {
            left_encoder_count++;
        } else {
            left_encoder_count--;
        }
        P3IFG &= ~ENCODER_LEFT_A;
    } else if (P3IFG & ENCODER_LEFT_B) {
        if (P3IN & ENCODER_LEFT_A) {
            left_encoder_count--;
        } else {
            left_encoder_count++;
        }
        P3IFG &= ~ENCODER_LEFT_B;
    } else if (P3IFG & ENCODER_RIGHT_A) {
        if (P3IN & ENCODER_RIGHT_B) {
            right_encoder_count--;
        } else {
            right_encoder_count++;
        }
        P3IFG &= ~ENCODER_RIGHT_A;
    } else if (P3IFG & ENCODER_RIGHT_B) {
        if (P3IN & ENCODER_RIGHT_A) {
            right_encoder_count++;
        } else {
            right_encoder_count--;
        }
        P3IFG &= ~ENCODER_RIGHT_B;
    }
}

void init_motor() {
    P2DIR |= MOTOR_LEFT_A | MOTOR_LEFT_B | MOTOR_RIGHT_A | MOTOR_RIGHT_B;
    P2OUT &= ~(MOTOR_LEFT_A | MOTOR_LEFT_B | MOTOR_RIGHT_A | MOTOR_RIGHT_B);
}

void set_motor(int left, int right) {
    if (left > 0) {
        P2OUT = (P2OUT & ~MOTOR_LEFT_B) | MOTOR_LEFT_A;
    } else if (left < 0) {
        P2OUT = (P2OUT & ~MOTOR_LEFT_A) | MOTOR_LEFT_B;
    } else {
        P2OUT &= ~(MOTOR_LEFT_A | MOTOR_LEFT_B);
    }
    if (right > 0) {
        P2OUT = (P2OUT & ~MOTOR_RIGHT_B) | MOTOR_RIGHT_A;
    } else if (right < 0) {
        P2OUT = (P2OUT & ~MOTOR_RIGHT_A) | MOTOR_RIGHT_B;
    } else {
        P2OUT &= ~(MOTOR_RIGHT_A | MOTOR_RIGHT_B);
    }
    TA1CCR1 = abs(left);
    TA1CCR2 = abs(right);
}

void init_timer() {
    TA0CTL = TASSEL_2 | MC_1 | ID_0;
    TA0CCR0 = 8000;
    TA0CCTL0 = CCIE;

    TA1CTL = TASSEL_2 | MC_1 | ID_0;
    TA1CCR0 = 1000;
    TA1CCR1 = 0;
    TA1CCR2 = 0;
    TA1CCTL1 = OUTMOD_7;
    TA1CCTL2 = OUTMOD_7;
}

#pragma vector=TIMER0_A0_VECTOR
__interrupt void pid_isr() {
    int error = left_encoder_count - right_encoder_count;
    left_encoder_count = 0;
    right_encoder_count = 0;
    static int last_error = 0;
    static int integral = 0;
    int derivative = error - last_error;
    last_error = error;
    integral += error;
    int pid = error + 0.01 * integral + 0.1 * derivative;
    set_motor(pid, -pid);
}

void main() {
    WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD;
    init_encoder();
    init_motor();
    init_timer();
    __enable_interrupt();
    while (1);
}

这个程序的基本思路是：通过中断函数计算左右轮的编码器计数差值，然后通过 PID 控制器计算出左右轮的速度差，并将结果作为电机的 PWM 占空比，控制小车直行。在这个程序中，增量式 PID 控制器的比例系数为 1，积分系数为 0.01，微分系数为 0.1。你可以根据实际情况调整这些参数，以获得更好的控制效果。