一、核心的思路
通過openmv識別小球與stm32進行串口通行，stm32通過增量式PID算法控制云臺的精準移動
二、openmv程序
import sensor, image, time
from pyb import UART
import json
yellow_threshold = (50, 75,20, 60, 35, 70)
sensor.reset() # Initialize the camera sensor.
sensor.set_pixformat(sensor.RGB565) # use RGB565.
sensor.set_framesize(sensor.QQVGA) # use QQVGA for speed.
sensor.skip_frames(10) # Let new settings take affect.
sensor.set_auto_whitebal(False) # turn this off.
sensor.set_contrast(3)
clock = time.clock() # Tracks FPS.
uart = UART(3, 115200)
uart.init(115200, bits=8, parity=None, stop=1) #8位數據位，無校驗位，1位停止位
# Only blobs that with more pixels than "pixel_threshold" and more area than "area_threshold" are
# returned by "find_blobs" below. Change "pixels_threshold" and "area_threshold" if you change the
# camera resolution. "merge=True" merges all overlapping blobs in the image.
def find_max(blobs):
max_size=0
for blob in blobs:
if blob[2]*blob[3] > max_size:
max_blob=blob
max_size = blob[2]*blob[3]
return max_blob
while(True):
clock.tick() # Track elapsed milliseconds between snapshots().
img = sensor.snapshot() # Take a picture and return the image.
yellow_blobs = img.find_blobs([yellow_threshold])
if yellow_blobs:
max_blob = find_max(yellow_blobs)
img.draw_cross(max_blob.cx(),max_blob.cy())
img.draw_circle(max_blob.cx(),max_blob.cy(),max_blob.cx()-max_blob.x(), color = (255, 255, 255))
a=max_blob.cx()
b=120-max_blob.cy()
c=20
d=50
e=1
print('橫坐標：%d'%max_blob.cx())
print('縱坐標：%d'%max_blob.cy())
data=bytearray([0xb3,0xb3,int(a),int(b),int(c),int(d),int(e),0x5b])
uart.write(data)
三、增量式pid
1、為什么使用增量式PID
1增量式算法不需要做累加，控制量增量的確定僅與最近幾次偏差采樣值有關，計算誤差對控制 量計算的影響較小。而位置式算法要用到過去偏差的累加值，容易產生較大的累加誤差。
2增量式算法得出的是控制量的增量，例如在閥門控制中，只輸出閥門開度的變化部分，誤動作 影響小，必要時還可通過邏輯判斷限制或禁止本次輸出，不會嚴重影響系統的工作。 而位置式的輸出直接對應對象的輸出，因此對系統影響較大。
3增量式PID控制輸出的是控制量增量，并無積分作用，因此該方法適用于執行機構帶積分部件的對象，如步進電機等，而位置式PID適用于執行機構不帶積分部件的對象，如電液伺服閥。
4在進行PID控制時，位置式PID需要有積分限幅和輸出限幅，而增量式PID只需輸出限幅
2、實現代碼
static double Proportion=2; //比例常數 Proportional Const
static double Integral=0.4; // //積分常數 Integral Const
static double Derivative=0.02; //
/********************增量式PID控制設計************************************/
//NextPoint當前輸出值
//SetPoint設定值
int PID_Calc1(float NextPoint,float SetPoint)
{
//微分常數 Derivative Const
static float LastError; //Error[-1]
static float PrevError; //Error[-2]
int Outpid;
float iError;//當前誤差
iError=SetPoint-NextPoint; //增量計算
Outpid=(Proportion * iError) //E[k]項
-(Integral * LastError) //E[k-1]項
+(Derivative * PrevError); //E[k-2]項
PrevError=LastError; //存儲誤差，用于下次計算
LastError=iError;
return(Outpid); //返回增量值
}
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2021-3-3 14:57 上傳
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