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fa30d35401
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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
|
||||
{
|
||||
private:
|
||||
static const unsigned long WAIT_MS = 2000;
|
||||
static const unsigned long WAIT_MS = 2000UL;
|
||||
|
||||
unsigned long enter_time_ms = 0;
|
||||
|
||||
|
||||
+27
-11
@@ -3,7 +3,9 @@
|
||||
|
||||
#include "rotary_encoder_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"
|
||||
|
||||
class State;
|
||||
@@ -18,13 +20,15 @@ private:
|
||||
|
||||
State* current_state;
|
||||
|
||||
State* initialization_state;
|
||||
State* operational_state;
|
||||
State* stopped_state;
|
||||
State& initialization_state;
|
||||
State& operational_state;
|
||||
State& stopped_state;
|
||||
|
||||
RotaryEncoderDriver& encoder;
|
||||
MotorDriver& motor;
|
||||
P_controller& controller;
|
||||
//P_controller& controller;
|
||||
//PI_controller& controller;
|
||||
Controller& controller;
|
||||
|
||||
Digital_out led;
|
||||
|
||||
@@ -35,15 +39,19 @@ public:
|
||||
MotorController(
|
||||
RotaryEncoderDriver& encoder,
|
||||
MotorDriver& motor,
|
||||
P_controller& controller
|
||||
//P_controller& controller,
|
||||
Controller& controller,
|
||||
State& initialization,
|
||||
State& operational,
|
||||
State& stopped
|
||||
);
|
||||
|
||||
|
||||
void set_states(
|
||||
State* initialization,
|
||||
State* operational,
|
||||
State* stopped
|
||||
);
|
||||
// void set_states(
|
||||
// State* initialization,
|
||||
// State* operational,
|
||||
// State* stopped
|
||||
// );
|
||||
|
||||
|
||||
void begin();
|
||||
@@ -70,9 +78,17 @@ public:
|
||||
|
||||
void reset_speed_measurement();
|
||||
|
||||
void reset_controller();
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
void led_on();
|
||||
|
||||
void led_off();
|
||||
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
@@ -1,7 +1,9 @@
|
||||
#ifndef P_CONTROLLER_H
|
||||
#define P_CONTROLLER_H
|
||||
|
||||
class P_controller
|
||||
#include "controller.h"
|
||||
|
||||
class P_controller : public Controller
|
||||
{
|
||||
private:
|
||||
double Kp;
|
||||
@@ -9,7 +11,10 @@ private:
|
||||
public:
|
||||
P_controller(double Kp);
|
||||
|
||||
double update(double ref, double actual);
|
||||
double update(double ref, double actual) override;
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
#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
|
||||
|
||||
monitor_speed = 115200
|
||||
|
||||
test_framework = unity
|
||||
test_build_src = yes
|
||||
|
||||
@@ -15,7 +15,10 @@ void InitializationState::enter()
|
||||
|
||||
context->reset_speed_measurement();
|
||||
|
||||
context->reset_controller();
|
||||
|
||||
enter_time_ms = millis();
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
+16
-9
@@ -3,7 +3,8 @@
|
||||
|
||||
#include "rotary_encoder_driver.h"
|
||||
#include "motor_driver.h"
|
||||
#include "p_controller.h"
|
||||
//#include "p_controller.h"
|
||||
#include "pi_controller.h"
|
||||
|
||||
#include "motor_controller.h"
|
||||
|
||||
@@ -16,10 +17,15 @@ RotaryEncoderDriver encoder;
|
||||
|
||||
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;
|
||||
|
||||
@@ -33,7 +39,8 @@ MotorController motor_controller(
|
||||
motor,
|
||||
controller,
|
||||
initialization_state,
|
||||
operational_state
|
||||
operational_state,
|
||||
stopped_state
|
||||
);
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -53,11 +60,11 @@ int main()
|
||||
sei();
|
||||
|
||||
|
||||
motor_controller.set_states(
|
||||
&initialization_state,
|
||||
&operational_state,
|
||||
&stopped_state
|
||||
);
|
||||
// motor_controller.set_states(
|
||||
// &initialization_state,
|
||||
// &operational_state,
|
||||
// &stopped_state
|
||||
// );
|
||||
|
||||
|
||||
motor_controller.begin();
|
||||
|
||||
+37
-25
@@ -7,35 +7,39 @@
|
||||
MotorController::MotorController(
|
||||
RotaryEncoderDriver& encoder,
|
||||
MotorDriver& motor,
|
||||
P_controller& controller,
|
||||
//P_controller& controller,
|
||||
//PI_controller& controller;
|
||||
Controller& controller,
|
||||
State& initialization,
|
||||
State& operational
|
||||
State& operational,
|
||||
State& stopped
|
||||
)
|
||||
: current_state(nullptr),
|
||||
initialization_state(nullptr),
|
||||
operational_state(nullptr),
|
||||
stopped_state(nullptr),
|
||||
initialization_state(initialization),
|
||||
operational_state(operational),
|
||||
stopped_state(stopped),
|
||||
encoder(encoder),
|
||||
motor(motor),
|
||||
controller(controller),
|
||||
led(LED_PIN),
|
||||
reference_rpm(DEFAULT_REFERENCE_RPM)
|
||||
{
|
||||
initialization_state.set_context(this);
|
||||
operational_state.set_context(this);
|
||||
stopped_state.set_context(this);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void MotorController::set_states(
|
||||
State* initialization,
|
||||
State* operational,
|
||||
State* stopped
|
||||
)
|
||||
{
|
||||
initialization_state = initialization;
|
||||
operational_state = operational;
|
||||
stopped_state = stopped;
|
||||
//initialization_state.set_context(this);
|
||||
//operational_state.set_context(this);
|
||||
}
|
||||
// void MotorController::set_states(
|
||||
// State* initialization,
|
||||
// State* operational,
|
||||
// State* stopped
|
||||
// )
|
||||
|
||||
// initialization_state = initialization;
|
||||
// operational_state = operational;
|
||||
// stopped_state = stopped;
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
void MotorController::begin()
|
||||
@@ -56,6 +60,8 @@ void MotorController::transition_to(State& new_state)
|
||||
|
||||
current_state = &new_state;
|
||||
|
||||
current_state->set_context(this);
|
||||
|
||||
current_state->enter();
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -128,13 +134,19 @@ bool MotorController::fault_active()
|
||||
return motor.fault_active();
|
||||
}
|
||||
|
||||
//void MotorController::led_on()
|
||||
//{
|
||||
// led.set_hi();
|
||||
//}
|
||||
void MotorController::reset_controller()
|
||||
{
|
||||
controller.reset();
|
||||
}
|
||||
|
||||
void MotorController::led_on()
|
||||
{
|
||||
led.set_hi();
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
//void MotorController::led_off()
|
||||
//{
|
||||
// led.set_lo();
|
||||
//}
|
||||
void MotorController::led_off()
|
||||
{
|
||||
led.set_lo();
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -126,5 +126,5 @@ void MotorDriver::set(double pwm)
|
||||
|
||||
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();
|
||||
}
|
||||
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