Compare commits
4
Commits
fa30d35401
...
Isak_part3
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
|
|
36fce02ff2 | ||
|
|
d9ded44895 | ||
|
|
48f2d1aa43 | ||
|
|
3c5cedc413 |
@@ -0,0 +1,18 @@
|
|||||||
|
#ifndef CONTROLLER_H
|
||||||
|
#define CONTROLLER_H
|
||||||
|
|
||||||
|
class Controller
|
||||||
|
{
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
virtual ~Controller()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
virtual double update(double ref, double actual) = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
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;
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
+27
-11
@@ -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;
|
||||||
@@ -18,13 +20,15 @@ private:
|
|||||||
|
|
||||||
State* current_state;
|
State* current_state;
|
||||||
|
|
||||||
State* initialization_state;
|
State& initialization_state;
|
||||||
State* operational_state;
|
State& operational_state;
|
||||||
State* stopped_state;
|
State& stopped_state;
|
||||||
|
|
||||||
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;
|
||||||
|
|
||||||
@@ -35,15 +39,19 @@ public:
|
|||||||
MotorController(
|
MotorController(
|
||||||
RotaryEncoderDriver& encoder,
|
RotaryEncoderDriver& encoder,
|
||||||
MotorDriver& motor,
|
MotorDriver& motor,
|
||||||
P_controller& controller
|
//P_controller& controller,
|
||||||
|
Controller& controller,
|
||||||
|
State& initialization,
|
||||||
|
State& operational,
|
||||||
|
State& stopped
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
void set_states(
|
// void set_states(
|
||||||
State* initialization,
|
// State* initialization,
|
||||||
State* operational,
|
// State* operational,
|
||||||
State* stopped
|
// State* stopped
|
||||||
);
|
// );
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
void begin();
|
void begin();
|
||||||
@@ -70,9 +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();
|
||||||
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
+16
-9
@@ -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;
|
||||||
|
|
||||||
@@ -33,7 +39,8 @@ MotorController motor_controller(
|
|||||||
motor,
|
motor,
|
||||||
controller,
|
controller,
|
||||||
initialization_state,
|
initialization_state,
|
||||||
operational_state
|
operational_state,
|
||||||
|
stopped_state
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
@@ -53,11 +60,11 @@ int main()
|
|||||||
sei();
|
sei();
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
motor_controller.set_states(
|
// motor_controller.set_states(
|
||||||
&initialization_state,
|
// &initialization_state,
|
||||||
&operational_state,
|
// &operational_state,
|
||||||
&stopped_state
|
// &stopped_state
|
||||||
);
|
// );
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
motor_controller.begin();
|
motor_controller.begin();
|
||||||
|
|||||||
+37
-25
@@ -7,35 +7,39 @@
|
|||||||
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
|
||||||
)
|
)
|
||||||
: current_state(nullptr),
|
: current_state(nullptr),
|
||||||
initialization_state(nullptr),
|
initialization_state(initialization),
|
||||||
operational_state(nullptr),
|
operational_state(operational),
|
||||||
stopped_state(nullptr),
|
stopped_state(stopped),
|
||||||
encoder(encoder),
|
encoder(encoder),
|
||||||
motor(motor),
|
motor(motor),
|
||||||
controller(controller),
|
controller(controller),
|
||||||
led(LED_PIN),
|
led(LED_PIN),
|
||||||
reference_rpm(DEFAULT_REFERENCE_RPM)
|
reference_rpm(DEFAULT_REFERENCE_RPM)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
|
initialization_state.set_context(this);
|
||||||
|
operational_state.set_context(this);
|
||||||
|
stopped_state.set_context(this);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
void MotorController::set_states(
|
// void MotorController::set_states(
|
||||||
State* initialization,
|
// State* initialization,
|
||||||
State* operational,
|
// State* operational,
|
||||||
State* stopped
|
// State* stopped
|
||||||
)
|
// )
|
||||||
{
|
|
||||||
initialization_state = initialization;
|
// initialization_state = initialization;
|
||||||
operational_state = operational;
|
// operational_state = operational;
|
||||||
stopped_state = stopped;
|
// stopped_state = stopped;
|
||||||
//initialization_state.set_context(this);
|
|
||||||
//operational_state.set_context(this);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
void MotorController::begin()
|
void MotorController::begin()
|
||||||
@@ -56,6 +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();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
@@ -128,13 +134,19 @@ bool MotorController::fault_active()
|
|||||||
return motor.fault_active();
|
return motor.fault_active();
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
//void MotorController::led_on()
|
void MotorController::reset_controller()
|
||||||
//{
|
{
|
||||||
// led.set_hi();
|
controller.reset();
|
||||||
//}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void MotorController::led_on()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
led.set_hi();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
//void MotorController::led_off()
|
void MotorController::led_off()
|
||||||
//{
|
{
|
||||||
// led.set_lo();
|
led.set_lo();
|
||||||
//}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
@@ -126,5 +126,5 @@ void MotorDriver::set(double pwm)
|
|||||||
|
|
||||||
bool MotorDriver::fault_active()
|
bool MotorDriver::fault_active()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
return !(PIND & (1 << PIND4));p
|
return !(PIND & (1 << PIND4));
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|||||||
@@ -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