Betreff: PID-Anleitung / Teil 2
Von: Niklas Roy <nikl@s-roy.de>
Datum: Fri, 01 Sep 2006 09:42:33 +0200
An: Tilman Reiff <tille@brauchbarkeit.de>

Hi Tilman.

Nochmal kurz zusammengefasst, dann ist es auch mal runtergeschrieben:

Der P-Anteil (Potential) bezieht sich auf die  Momentane Linienabweichung des Rollstuhls.  Je weiter der Rollstuhl von der Sollposition abweicht, desto stärker lenkt er dagegen.
Wird die Verstärkung des P-Anteils zu hoch eingestellt, fängt der Rollstuhl das Schwingen an, schaukelt sich dabei auf und springt von der Linie. Ist er dagegen zu niedrig eingestellt, lenkt er in Kurven nicht stark genug ein und kommt nach außen von der Linie ab.


Der D-Anteil (Differential) berechnet die Differenz der Linienposition zwischen letztem Programmloopdurchlauf und aktuellem Programmloopdurchlauf. Dieser Veränderung wird gegengesteuert. Der D-Anteil bezieht sich nicht auf die Sollposition, sondern nur auf die Änderung der Ist-Position. Deshalb reicht der D-Anteil zum Regeln alleine auch nicht aus.
Mit Verstärkung des D-Anteils kann man das Schwingen des P-Anteils in einem bestimmten Rahmen blockieren. Bei zu großem D-Anteil fängt der Rollstuhl allerdings an ruckelig zu fahren, da er permanent am Gegen- und Ausgleichssteuern ist, mit teilweise recht hohen Steuerwerten (bzw. -Spannungen)


Der I-Anteil (Integral) summiert die Abweichungen von Ist- zu Sollposition über die Programmdurhläufe hinweg auf. Je länger der Rollstuhl also einseitig von der Linie abweicht, desto stärker lenkt er gegen.
Der I-Anteil ist theoretisch der einzige, der dafür sorgt, dass Ist- und Sollposition vollständig übereinstimmen. In der Praxis stört aber eine kleine Abweichung zwischen Ist- und Sollposition nicht. Deshalb ist dieser Anteil nicht wirklich wichtig. (PID-Regler klingt aber cooler, als PD-Regler!)
Stellt man den I-Anteil jedenfalls zu stark ein, fängt der Rollstuhl das Schwingen an - und zwar niedrigfrequenter als er bei zu hohem P-Anteil schwingt.
Ich hatte in der Praxis das Gefühl, dass man durch leichte Erhöhung des I-Anteils, das Ruckeln des D-Anteils etwas ausgleichen kann. Vielleicht war das aber auch mehr ein Wunsch von mir und der Placebo-Effekt des Herumspielens mit dem I-Regler hat schon ausgereicht um mich zu befriedigen. Wer weiss.

Nachdem sich der I-Anteil ja die ganze Zeit aufsummiert, muss die Verstärkung naturgemäss sehr klein sein (da die Werte sehr hoch werden können) und der I-Anteil an sich muss gedeckelt werden, damit es zu keinen Überläufen kommt. Beides habe ich im Code schon gemacht.

Schöne Grüße,

Niklas