Versão entregue

Lab Encoder/src/main.cpp

@@ -11,38 +11,9 @@ uint8_t state = 0;
 uint8_t lastState = 0;
 
 int32_t theta = 0;
-int32_t targetTheta = 100;
 
-int32_t error = 0;
-int32_t lastError = 0;
-int32_t dError = 0;
-int32_t iError = 0;
-int32_t lastInstant = 0;
-int32_t instant;
-float Kp = 10;
-float Kd = 0;
-float Ki = 0;
-
-bool f = false;
-
-int32_t period = 10000;
-
-void update() {
-  delay(1);
-  lastInstant = instant;
-  instant = micros();
-  int32_t deltaT = instant - lastInstant;
-  lastError = error;
-  error = targetTheta - theta;
-  dError = (error - lastError)/deltaT;
-  iError = iError + error*deltaT;
-  if (iError > 255)
-    iError = 255;
-  else if (iError < -255)
-    iError = -255;
-}
-
-int16_t pid() { return Kp * error + Ki * iError + Kd * dError; }
+uint8_t buffer[3];
+int16_t power;
 
 void setPower(int16_t power) {
   if (power > 255) {
@@ -63,12 +34,10 @@ void setPower(int16_t power) {
 }
 
 void plot(){
-  Serial.print(">timestamp:");
+  Serial.print(">t:");
   Serial.println(micros());
   Serial.print(">theta:");
   Serial.println(theta);
-  Serial.print(">targetTheta:");
-  Serial.println(targetTheta);
 }
 
 void encoderIsr() {
@@ -104,6 +73,7 @@ void encoderIsr() {
     }
     break;
   }
+  plot();
 }
 
 void setup() {
@@ -119,15 +89,11 @@ void setup() {
 }
 
 void loop() {
-  if (!f && millis() % period < period/2) {
-    targetTheta = 100;
-    f = true;
-  } else if (f && millis() % period > period/2) {
-    targetTheta = -100;
-    f = false;
+
+  if(Serial.available() >= 7){
+    Serial.readBytesUntil('\n', buffer, 7);
+    sscanf((const char*)buffer, "0x%04X", &power);
+    setPower(power);
   }
-  plot();
-  update();
-  setPower(pid());
-  delay(10);
+  delay(100);
 }

Trabalho01.m

@@ -1,30 +1,59 @@
-clear;
 %% Montando a função de transferência
+
+% Executar essa seção antes das outras duas
+
+clear;
 s = tf('s');
-G = exp(-2*s)/(3*s + 1)
+G = exp(-2*s)/(3*s + 1) %% Planta
 step(G);
+
 %% Primeiro método de Ziegler-Nichols
-A = 1;
-td = 2;
-tau = 3;
+
+% Aqui foram usadas as fórmulas e tabelas das notas de aula
+
+A = 1;                  %% Da função de transferência
+td = 2;                 %% Da função de transferência
+tau = 3;                %% Da função de transferência
 L = td;
 R = A/tau;
-kp = 1.2/(R*L)
+kp = 1.2/(R*L)          %% Tabelado
 Ti = 2*L;
-ki = kp/Ti
+ki = kp/Ti              %% Tabelado
 Td = 0.5*L;
-kd = kp*Td
-D = kp + ki/s + kd*s
-Tcl = D*G/(1+D*G);
-step(Tcl);
+kd = kp*Td              %% Tabelado
+D = kp + ki/s + kd*s    %% Controlador
+Tcl1 = D*G/(1+D*G);      %% FTMF
+Tlp1 = Tcl1/(s+1);
+% step(Tlp1);
+
 %% Segundo método de Ziegler-Nichols
-ku = 3.0625; %%determinado no LabVIEW
-Pu = 1/(0.0405*3.7) %%determinado no LabVIEW
-kp = 0.6*ku
-Ti = 0.5*Pu;
+
+% Para este método, a resposta temporal da planta com um elemento de ganho
+% na entrada foi simulada no LabVIEW. Foram então testados vários valores
+% de ganho e, por método iterativo, descobriu-se que k=3.0625 era o que
+% fazia com que a saída estivesse marginalmente estável. Em seguida foi
+% encontrado o período da onda de saída pelo espectro de frequênciadesse
+% sinal. Pelo gráfico, foi notado um pico na frequência de 0.0405*3.7 Hz.
+
+ku = 3.0625;            %% Determinado no LabVIEW por inspeçao do gráfico
+Pu = 1/(0.0405*3.7)     %% Determinado no LabVIEW por inspeção do gráfico
+kp = 0.6*ku             %% Tabelado
+Ti = 0.5*Pu;            %% Tabelado
 ki = kp/Ti
-Td = 0.125*Pu;
+Td = 0.125*Pu;          %% tabelado
 kd = kp*Td
-D = kp + ki/s + kd*s
-Tcl = D*G/(1+D*G);
-step(Tcl);
+D = kp + ki/s + kd*s    %% Controlador
+Tcl2 = D*G/(1+D*G);      %% FTMF
+Tlp2 = Tcl2/(s+1);
+% step(Tlp2);
+
+%% Plot dos gráficos
+step(Tlp1);
+hold on
+step(Tlp2);
+hold off
+
+% Dessa forma, percebe-se que os tempos de subida dos dois controladores
+% são bem semelhantes, quase indiferenciáveis. O overshoot do segundo
+% controlador é maior, porém este tem um settling time menor. Qual
+% controlador é melhor dependeria de uma análise caso a caso.