求5个光电巡线传感器巡线时的PID算法中的偏差计算方法

Kateyang070

用两个光电巡线传感器巡线时，PID算法中的偏差计算是两个巡线传感器的灰度值相减即可；
但是5个光电巡线传感器巡线时，PID算法中的偏差应该怎么计算呢？有没有公式呢？

Bayonet

去掉最大最小，均值想减？

许我浅笑而安

每个光电传感器都会根据其检测到的灰度值产生一个信号，这个信号可以是一个模拟量（比如电压），也可以是数字量（比如0或1）。为了得到总的偏差值，我们可以根据每个传感器在其所在位置的重要性赋予不同的权重。
Error=∑wn·Ln
w1~w5分别是传感器L1至L5的权重，这些权重可以根据实际情况进行调整以获得最佳控制效果。L1至L5的值通常是传感器输出值的一个函数，比如可以是0或1，或者是根据灰度值转换的一个比例值。
在实际应用中，为了简化计算，权重可以是1或-1，代表传感器是在黑线（或白线）上还是线下。比如，当传感器在黑线上时输出为1，在白地上时输出为0，那么偏差计算可能如下：

Error=-2×L1-1×L2+0×L3+1×L4+2×L5

这个公式假设中间的传感器L3的权重为0，因为它在理想位置上。L1和L5由于距离最远，因此被赋予了最高的权重（-2和2），L2和L4次之。
CHATGPT回答(供参考):

吾爱蛋蛋

许我浅笑而安° 发表于 2024-6-7 23:55
每个光电传感器都会根据其检测到的灰度值产生一个信号，这个信号可以是一个模拟量（比如电压），也可以是数 ...

谢谢分享

Kateyang070

许我浅笑而安° 发表于 2024-6-7 23:55
每个光电传感器都会根据其检测到的灰度值产生一个信号，这个信号可以是一个模拟量（比如电压），也可以是数 ...

感谢分享，有时间测试一下

许我浅笑而安

Kateyang070 发表于 2024-8-28 16:45
感谢分享，有时间测试一下

附一个文心一言的回答:在使用多个光电巡线传感器进行巡线时，PID算法中的偏差计算需要更加精细地考虑每个传感器的位置和权重。对于5个光电巡线传感器的情况，我们可以采用加权平均的方法来计算偏差。

首先，假设5个传感器从左到右依次排列，并且每个传感器都能返回一个灰度值，表示当前位置与线的接近程度。灰度值越小，表示越接近线。

我们可以给每个传感器分配一个权重，这个权重可以根据传感器的位置来确定。例如，中间的传感器权重最大，因为它最直接地反映了车辆与线的偏差；而两侧的传感器权重较小，因为它们的读数可能受到更多外界因素的影响。

一个简单的权重分配方案可以是：

左侧第一个传感器：权重1
左侧第二个传感器：权重2
中间传感器：权重3
右侧第二个传感器：权重2
右侧第一个传感器：权重1
然后，我们可以使用以下公式来计算偏差：

偏差 = (左侧第一个传感器灰度值 × 1 + 左侧第二个传感器灰度值 × 2 + 中间传感器灰度值 × 3 + 右侧第二个传感器灰度值 × 2 + 右侧第一个传感器灰度值 × 1) / (1 + 2 + 3 + 2 + 1)

这个公式计算了所有传感器灰度值的加权平均，其中权重反映了每个传感器读数的重要性。计算出的偏差可以用于PID算法中，以调整车辆的方向，使其保持在线上。

需要注意的是，实际的权重分配和偏差计算可能需要根据具体的应用场景和传感器特性进行调整。通过实验和调试，可以找到最适合您应用的权重和偏差计算方法。