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|---|---|---|---|
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36fce02ff2 | ||
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d9ded44895 | ||
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|
48f2d1aa43 |
@@ -10,12 +10,14 @@ skinparam state {
|
|||||||
[*] --> Initialization
|
[*] --> Initialization
|
||||||
|
|
||||||
state Initialization
|
state Initialization
|
||||||
Initialization : Entry / Stop motor
|
Initialization : Entry / Stop motor
|
||||||
Initialization : Entry / Initialize internal parameters
|
Initialization : Do / Initialize internal parameters
|
||||||
Initialization : Entry / Reset speed measurement
|
Initialization : Do / Reset speed measurement
|
||||||
Initialization : Do / Wait 2 seconds
|
Initialization : Do / Wait 2 seconds
|
||||||
Initialization : Exit / Send Boot-up message
|
Initialization : Exit / Send Boot-up message
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
state Operational
|
state Operational
|
||||||
Operational : Entry / LED on
|
Operational : Entry / LED on
|
||||||
Operational : Do / Run speed controller
|
Operational : Do / Run speed controller
|
||||||
@@ -26,7 +28,9 @@ state Stopped
|
|||||||
Stopped : Do / Blink LED at 2 Hz
|
Stopped : Do / Blink LED at 2 Hz
|
||||||
Stopped : Exit / LED off
|
Stopped : Exit / LED off
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||||||
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|
||||||
Initialization --> Operational : initialization complete
|
|
||||||
|
|
||||||
|
Initialization --> Operational : initialization\n complete
|
||||||
Operational --> Initialization : reset
|
Operational --> Initialization : reset
|
||||||
Operational --> Stopped : fault detected
|
Operational --> Stopped : fault detected
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@@ -0,0 +1,18 @@
|
|||||||
|
#ifndef CONTROLLER_H
|
||||||
|
#define CONTROLLER_H
|
||||||
|
|
||||||
|
class Controller
|
||||||
|
{
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
virtual ~Controller()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
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virtual double update(double ref, double actual) = 0;
|
||||||
|
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||||||
|
virtual void reset()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
@@ -7,7 +7,7 @@
|
|||||||
class InitializationState : public State
|
class InitializationState : public State
|
||||||
{
|
{
|
||||||
private:
|
private:
|
||||||
static const unsigned long WAIT_MS = 2000;
|
static const unsigned long WAIT_MS = 2000UL;
|
||||||
|
|
||||||
unsigned long enter_time_ms = 0;
|
unsigned long enter_time_ms = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@@ -3,7 +3,9 @@
|
|||||||
|
|
||||||
#include "rotary_encoder_driver.h"
|
#include "rotary_encoder_driver.h"
|
||||||
#include "motor_driver.h"
|
#include "motor_driver.h"
|
||||||
#include "p_controller.h"
|
//#include "p_controller.h"
|
||||||
|
//#include "pi_controller.h"
|
||||||
|
#include "controller.h"
|
||||||
#include "digital_out.h"
|
#include "digital_out.h"
|
||||||
|
|
||||||
class State;
|
class State;
|
||||||
@@ -24,7 +26,9 @@ private:
|
|||||||
|
|
||||||
RotaryEncoderDriver& encoder;
|
RotaryEncoderDriver& encoder;
|
||||||
MotorDriver& motor;
|
MotorDriver& motor;
|
||||||
P_controller& controller;
|
//P_controller& controller;
|
||||||
|
//PI_controller& controller;
|
||||||
|
Controller& controller;
|
||||||
|
|
||||||
Digital_out led;
|
Digital_out led;
|
||||||
|
|
||||||
@@ -35,13 +39,21 @@ public:
|
|||||||
MotorController(
|
MotorController(
|
||||||
RotaryEncoderDriver& encoder,
|
RotaryEncoderDriver& encoder,
|
||||||
MotorDriver& motor,
|
MotorDriver& motor,
|
||||||
P_controller& controller,
|
//P_controller& controller,
|
||||||
|
Controller& controller,
|
||||||
State& initialization,
|
State& initialization,
|
||||||
State& operational,
|
State& operational,
|
||||||
State& stopped
|
State& stopped
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// void set_states(
|
||||||
|
// State* initialization,
|
||||||
|
// State* operational,
|
||||||
|
// State* stopped
|
||||||
|
// );
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
void begin();
|
void begin();
|
||||||
|
|
||||||
void update();
|
void update();
|
||||||
@@ -66,9 +78,17 @@ public:
|
|||||||
|
|
||||||
void reset_speed_measurement();
|
void reset_speed_measurement();
|
||||||
|
|
||||||
|
void reset_controller();
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
void led_on();
|
void led_on();
|
||||||
|
|
||||||
void led_off();
|
void led_off();
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
|
|||||||
@@ -1,7 +1,9 @@
|
|||||||
#ifndef P_CONTROLLER_H
|
#ifndef P_CONTROLLER_H
|
||||||
#define P_CONTROLLER_H
|
#define P_CONTROLLER_H
|
||||||
|
|
||||||
class P_controller
|
#include "controller.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
class P_controller : public Controller
|
||||||
{
|
{
|
||||||
private:
|
private:
|
||||||
double Kp;
|
double Kp;
|
||||||
@@ -9,7 +11,10 @@ private:
|
|||||||
public:
|
public:
|
||||||
P_controller(double Kp);
|
P_controller(double Kp);
|
||||||
|
|
||||||
double update(double ref, double actual);
|
double update(double ref, double actual) override;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
#endif
|
#endif
|
||||||
@@ -0,0 +1,27 @@
|
|||||||
|
#ifndef PI_CONTROLLER_H
|
||||||
|
#define PI_CONTROLLER_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "controller.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
class PI_controller : public Controller
|
||||||
|
{
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
double Kp;
|
||||||
|
double Ti;
|
||||||
|
double T;
|
||||||
|
|
||||||
|
double integral;
|
||||||
|
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
PI_controller(
|
||||||
|
double Kp,
|
||||||
|
double Ti,
|
||||||
|
double T
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
double update(double ref, double actual) override;
|
||||||
|
|
||||||
|
void reset() override;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
+2
-1
@@ -14,4 +14,5 @@ board = nanoatmega328new
|
|||||||
framework = arduino
|
framework = arduino
|
||||||
|
|
||||||
monitor_speed = 115200
|
monitor_speed = 115200
|
||||||
|
test_framework = unity
|
||||||
|
test_build_src = yes
|
||||||
|
|||||||
@@ -15,7 +15,10 @@ void InitializationState::enter()
|
|||||||
|
|
||||||
context->reset_speed_measurement();
|
context->reset_speed_measurement();
|
||||||
|
|
||||||
|
context->reset_controller();
|
||||||
|
|
||||||
enter_time_ms = millis();
|
enter_time_ms = millis();
|
||||||
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
+11
-4
@@ -3,7 +3,8 @@
|
|||||||
|
|
||||||
#include "rotary_encoder_driver.h"
|
#include "rotary_encoder_driver.h"
|
||||||
#include "motor_driver.h"
|
#include "motor_driver.h"
|
||||||
#include "p_controller.h"
|
//#include "p_controller.h"
|
||||||
|
#include "pi_controller.h"
|
||||||
|
|
||||||
#include "motor_controller.h"
|
#include "motor_controller.h"
|
||||||
|
|
||||||
@@ -16,10 +17,15 @@ RotaryEncoderDriver encoder;
|
|||||||
|
|
||||||
MotorDriver motor;
|
MotorDriver motor;
|
||||||
|
|
||||||
const double KP = 12.5;
|
//const double KP = 12.5;
|
||||||
|
|
||||||
P_controller controller(KP);
|
//P_controller controller(KP);
|
||||||
|
|
||||||
|
PI_controller controller(
|
||||||
|
12.5, // Kp
|
||||||
|
1.0, // Ti
|
||||||
|
0.004 // T = 4 ms
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
InitializationState initialization_state;
|
InitializationState initialization_state;
|
||||||
|
|
||||||
@@ -52,7 +58,8 @@ int main()
|
|||||||
motor.begin();
|
motor.begin();
|
||||||
|
|
||||||
sei();
|
sei();
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
// motor_controller.set_states(
|
// motor_controller.set_states(
|
||||||
// &initialization_state,
|
// &initialization_state,
|
||||||
// &operational_state,
|
// &operational_state,
|
||||||
|
|||||||
+11
-18
@@ -7,7 +7,9 @@
|
|||||||
MotorController::MotorController(
|
MotorController::MotorController(
|
||||||
RotaryEncoderDriver& encoder,
|
RotaryEncoderDriver& encoder,
|
||||||
MotorDriver& motor,
|
MotorDriver& motor,
|
||||||
P_controller& controller,
|
//P_controller& controller,
|
||||||
|
//PI_controller& controller;
|
||||||
|
Controller& controller,
|
||||||
State& initialization,
|
State& initialization,
|
||||||
State& operational,
|
State& operational,
|
||||||
State& stopped
|
State& stopped
|
||||||
@@ -58,6 +60,8 @@ void MotorController::transition_to(State& new_state)
|
|||||||
|
|
||||||
current_state = &new_state;
|
current_state = &new_state;
|
||||||
|
|
||||||
|
current_state->set_context(this);
|
||||||
|
|
||||||
current_state->enter();
|
current_state->enter();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@@ -120,20 +124,6 @@ void MotorController::reset_speed_measurement()
|
|||||||
encoder.reset_speed_measurement();
|
encoder.reset_speed_measurement();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
<<<<<<< HEAD
|
|
||||||
=======
|
|
||||||
|
|
||||||
void MotorController::led_on()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
led.set_hi();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
void MotorController::led_off()
|
|
||||||
{
|
|
||||||
led.set_lo();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
>>>>>>> 1d93605cc37a81ea974c12e62c082be19acdb715
|
|
||||||
void MotorController::to_stopped()
|
void MotorController::to_stopped()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
transition_to(stopped_state);
|
transition_to(stopped_state);
|
||||||
@@ -143,7 +133,11 @@ bool MotorController::fault_active()
|
|||||||
{
|
{
|
||||||
return motor.fault_active();
|
return motor.fault_active();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
<<<<<<< HEAD
|
|
||||||
|
void MotorController::reset_controller()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
controller.reset();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
void MotorController::led_on()
|
void MotorController::led_on()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
@@ -155,5 +149,4 @@ void MotorController::led_off()
|
|||||||
{
|
{
|
||||||
led.set_lo();
|
led.set_lo();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
=======
|
|
||||||
>>>>>>> 1d93605cc37a81ea974c12e62c082be19acdb715
|
|
||||||
|
|||||||
@@ -0,0 +1,57 @@
|
|||||||
|
#include "pi_controller.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
PI_controller::PI_controller(
|
||||||
|
double Kp,
|
||||||
|
double Ti,
|
||||||
|
double T
|
||||||
|
)
|
||||||
|
: Kp(Kp),
|
||||||
|
Ti(Ti),
|
||||||
|
T(T),
|
||||||
|
integral(0.0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
double PI_controller::update(double ref, double actual)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return 0.0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// double PI_controller::update(double ref, double actual)
|
||||||
|
// {
|
||||||
|
// double error = ref - actual;
|
||||||
|
|
||||||
|
// double new_integral =
|
||||||
|
// integral + error * T;
|
||||||
|
|
||||||
|
// double output =
|
||||||
|
// Kp * (error + new_integral / Ti);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// // Positive saturation
|
||||||
|
// if (output > 100.0)
|
||||||
|
// {
|
||||||
|
// return 100.0;
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// // Negative saturation
|
||||||
|
// if (output < -100.0)
|
||||||
|
// {
|
||||||
|
// return -100.0;
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// // Only save the integral if the controller
|
||||||
|
// // is not saturated
|
||||||
|
// integral = new_integral;
|
||||||
|
|
||||||
|
// return output;
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
void PI_controller::reset()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
integral = 0.0;
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -0,0 +1,28 @@
|
|||||||
|
#include <unity.h>
|
||||||
|
|
||||||
|
//#include "p_controller.h"
|
||||||
|
#include "pi_controller.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
static const double KP = 2.0;
|
||||||
|
static const double KI = 1.0;
|
||||||
|
static const double T = 0.1;
|
||||||
|
static const double TOL = 1e-4; // Tolerance
|
||||||
|
|
||||||
|
void test_positive_error()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PI_controller controller(KP, KI, T);
|
||||||
|
|
||||||
|
double output = controller.update(10.0, 8.0);
|
||||||
|
|
||||||
|
TEST_ASSERT_DOUBLE_WITHIN(TOL, 4.4, output);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
int main()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
UNITY_BEGIN();
|
||||||
|
|
||||||
|
RUN_TEST(test_positive_error);
|
||||||
|
|
||||||
|
return UNITY_END();
|
||||||
|
}
|
||||||
Reference in New Issue
Block a user