PID_v1.hライブラリ(SetSampleTime関数の使い方)

■SetSampleTime関数
　PID_v1.hライブラリのSetSampleTime関数は、PIDアルゴリズムの評価頻度を決定します。デフォルトは200mSです。ロボティクスアプリケーションの場合、これはより速くする必要があるかもしれませんが、ほとんどの部分で200mSはかなり高速です。

■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、SetSampleTime関数でPID関数で出力値を計算する頻度をデフォルトの200msから1000msに変更します。
　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！SetSampleTime編_20170408*/
#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ﾋﾟﾝ出力2ﾋﾟﾝ入力設定
  attachInterrupt(0, SUB, CHANGE);
  Serial.begin(9600);
  Setpoint = 180;//目標値設定
  myPID.SetMode(AUTOMATIC);//PID関数を実行
  myPID.SetSampleTime(1000);
}//PIDが出力値を計算する頻度

void loop() {
  Input = map(Duty, 0, 100, 0, 255); //2ﾋﾟﾝ入力値取得
  myPID.Compute();
  analogWrite(3, Output);
  Serial.print("Input=");
  Serial.print(Input);
  Serial.print(",Output=");
  Serial.println(Output); delay(100);
}