Kapalı Döngü Kontrolüne Genel Bakış

Kapalı Döngü Kontrolü Temelleri

En temel haliyle bir Kapalı Döngü Kontrol Sistemi, çıktılarının doğruluğunu artırmak için geri bildirim kullanan bir süreçtir. Bazen Geri Beslemeli Kontrolörler olarak da adlandırılan Kapalı Döngü Kontrol Sistemleri, sabit bir çıktıyı korumanın veya ona ulaşmanın önemli olduğu veya sistemin çıktısını etkileyebilecek dış etkilere sahip olabileceği durumlarda sıklıkla kullanılır.

Bu tür Kontrolün kullanıldığı basit bir örnek otomatik bir kahve makinesidir. Kapalı Döngü Kontrol Sisteminde çıktı sıcak kahvedir ve geri bildirim aldığımız süreç suyun ısıtılmasıdır. Kahve makinesi suyun soğuk olduğuna dair geri bildirim alırsa, cezveyi ısıtmaya başlayacaktır. Su neredeyse kahveyi demleyecek kadar sıcak olduğunda, kontrol algoritması doğru hedef sıcaklığa ulaşılana kadar suyu ısıtmaya devam edecektir. Su hedef sıcaklığa ulaştığında veya çok ısınırsa, sistem suyu ısıtmayı durduracak ve ısıtıcının yeniden başlaması gerektiğine dair geri bildirim alana kadar bekleyecektir.

SPARK Motor Kontrolörleri ile Kapalı Döngü Kontrolü

Kapalı Döngü Kontrolü, karmaşık FRC mekanizma programlamasının temelidir. WPILib, ekiplerin roboRIO üzerinde PID döngüleri çalıştırmasına olanak tanıyan birkaç kütüphane seti sunar, ancak bunlar ekibinizin kodunda kurulum gerektirir ve yalnızca her 20 ms'de bir güncellenebilir.

SPARK Motor Denetleyicisi üzerindeki bir PID döngüsü ile kurulum basittir, kodunuzu karıştırmaz ve döngü her 10 ms'de bir güncellenerek denetleyicinin yanıt verebilirliğini ve hassasiyetini iki katına çıkarır. roboRIO'da daha karmaşık bir kontrolör kullanırken bile, motor kontrolörüne mümkün olduğunca fazla işlem yapılması önerilir.

Hem SPARK MAX hem de SPARK Flex, motor hızını, konumunu veya akımını sıkı bir şekilde kontrol etmek için sensör girişini kullanarak çeşitli kapalı döngü kontrol modlarında çalışabilir. Dahili kontrol döngüsü, bilinen sistem sapmalarını telafi etmek için ileri besleme (F) terimine sahip standart bir PID algoritmasını takip eder. Bu, motorun karmaşık mekanizmalar için yararlı olan hassas ve tekrarlanabilir hareketleri takip etmesini sağlar.

Aşağıda dahili PIDF'nin ürün yazılımı uygulamasının bir diyagramı bulunmaktadır.

SPARK Motor Kontrolörü PIDF Uygulaması

Ayrıca, tüm hesaplamalar yapıldıktan sonra kontrol döngüsünün çıkışına keyfi bir ileri besleme sinyali eklenir. Bu sinyal için birimler voltaj veya görev döngüsü olarak seçilebilir. Bu özellik, kontrolör tarafından daha gelişmiş ileri besleme hesaplamalarının yapılmasını sağlar. İleri besleme hesaplama türleri hakkında daha fazla ayrıntı WPILib belgelerinde bulunabilir. İsteğe bağlı ileri besleme için gerilim birimlerinin kullanılması, kullanıcının hesaplanan ileri besleme gerilimini WPILib API'den doğrudan kontrol döngüsüne göndermesine olanak tanır.