■SetTunings関数
PID_v1.hライブラリのSetTunings関数は、作成されたPIDコントローラーのパラメータ(Kp、Ki、Kd)を再設定します。PIDコントローラーが作成されると、Tuningsの初期値が指定されます。ほとんどの場合にはこれで十分ですが、実行中にパラメータを変更する必要が生じた場合には、この関数を呼び出してパラメータを再設定する事が出来ます。
■使用例
Arduino IDEで使用するSetMode関数の使用例は以下の通りです。試しにこのプログラムをArduino UNOで実行すると、ユーザー定義したPID関数(今回はmyPID)にPID制御に必要な変数とパラメータを設定します。setupでSetMode関数を使用し、デフォルトの「MANUAL」から「AUTOMATIC」モードに変更します。SetTunings関数で再度パラメータを初期値(Kp0.04,Ki0.04,Kd0.04)から(Kp0.05,Ki0.05,Kd0.05)変更します。(あまり意味がありませんが)
3番ピンで発生したPWM信号を直結された2番ピンで測定し、その結果から3番ピンの出力を、設定したDuty比70.6%(180)に近づく様にPIDアルゴリズムを含むCompute関数で求め出力します。また上記と合わせて、現在の入力値(input)と、出力値(output)が図1の様にPCのシリアルモニタ上に出力されます。
/*NOBのArduino日記!_PID制御!SetTunings編_20170407*/ #include <PID_v1.h> double Setpoint, Input, Output; PID myPID(&Input, &Output, &Setpoint, 0.04, 0.04, 0.04, DIRECT); //初期値設定 // PWMのD比測定 volatile float Duty; volatile unsigned long UpNew, UpOld, DownNew, DownOld; void SUB() { if (digitalRead(2) == LOW) { DownOld = DownNew; DownNew = micros(); Duty = ((DownNew - UpNew) * 1000) / ((UpNew - UpOld)) * 0.1; } else { UpOld = UpNew; UpNew = micros(); Duty = ((DownNew - UpOld) * 1000) / (UpNew - UpOld) * 0.1; } } void setup() { pinMode(3, OUTPUT); pinMode(2, INPUT_PULLUP); //3ピン出力2ピン入力設定 attachInterrupt(0, SUB, CHANGE); Serial.begin(9600); Setpoint = 180;//目標値設定 myPID.SetMode(AUTOMATIC);//PID関数を実行 myPID.SetTunings(0.03, 0.03, 0.03); }//PID関数のパラメータを変更 void loop() { Input = map(Duty, 0, 100, 0, 255); //2ピン入力値取得 myPID.Compute(); analogWrite(3, Output); Serial.print("Input="); Serial.print(Input); Serial.print(",Output="); Serial.println(Output); delay(100); }
図2:プログラム実行結果
■構文
myPID.SetTunings(Kp,Ki,Kd)
■パラメータ
Kp:現在の偏差(比例項)にど程度反応するかを決定します(double>=0)
Ki:現在の偏差の累積値(積分項)にどの程度反応するかを決定します(double>=0)
Kd:前回偏差との差(微分項)にどの程度反応するかを決定します(double>=0)
■戻り値
ありません。