机器人

负反馈回路

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负反馈回路有三个部分
传感器可以测量现实中的东西,比如水压,马达位置,气温,根据传感器,计算和目标值相差多大。得到一个错误
然后控制器会处理这个错误,决定如何减小错误
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然后用泵,电机,加热元件,或其他物理组件来做出动作。
在严格控制环境中,这种控制回路也够用了,但现实情况复杂的多
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一个糟糕的控制回路也许会让爪子来回移动,现实中还会受到摩擦力,风等等,为了处理这些外力,我们需要更复杂的控制逻辑。

比例-积分-微分控制器

一个广泛的机制有控制回路和反馈机制。叫比例-积分-微分控制器,简称PID。它以前是机械设备,现在是纯软件了。
假设机器人去一个地方,路上有风有斜坡,以及其他影响机器人速度的东西。所以要给马达加大或减小动力,以保持目标速度。
画出机器人当前速度和目标速度
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首先水比例值,就是实际值和理想值差多少。 实际值可能有一定滞后,或者是实时的,之前简单控制回路就用这个值,实际值理想值差距越多,就越用力
接下来是积分值
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帮助弥补误差,如果这个值很大,说明比例控制不够,要继续用力
最后又导数值,是期望值与实际值之间的变化率,帮助解决未出现的问题·。
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比如前进太快,要稍微放松一点,避免冲过头
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用来控制系统
PID各处都有,比如汽车里的巡航控制
更高级的机器人需要更多几个控制回路同时运行。来保持机器人平衡,调整肢体位置等等。
控制回路负责把机器人的属性(比如当前位置)变成期望值