Komut Tabanlı Hareket Profilleme ve PID’yi Birleştirme

Not

Bu komut tabanlı sarmalayıcılar tarafından kullanılan WPILib PID kontrol özelliklerinin bir açıklaması için, bakınız: ref: docs / software / advanced-controls / controller / pidcontroller: WPILib’de PID Control.

Ortak bir FRC ® kontrol çözümü, ayar noktası oluşturma için trapezoidal hareket profilini ayar noktası izleme için bir PID denetleyicisi ile eşleştirmektir. Bunu kolaylaştırmak için WPILib kendi: ref: ProfiledPIDController <docs/software/advanced-controls/controllers/profiled-pidcontroller:Combining Motion Profiling and PID Control with ProfiledPIDController> sınıfını içerir. Ekiplerin bu işlevselliği robotlarına entegre etmelerine yardımcı olmak için komut tabanlı çerçeve, ProfiledPIDController sınıfı için iki kolaylık sarmalayıcı içerir: denetleyiciyi bir alt sisteme entegre eden ProfiledPIDSubsystem ve ProfiledPIDCommand , denetleyiciyi bir komuta entegre eden.

ProfiledPIDCommand

Not

C ++ ‘da, ProfiledPIDCommand sınıfı, açısal veya doğrusal olabilen mesafe ölçümleri için kullanılan birim türüne göre şablonlanır. İletilen değerler zorunlu mesafe birimleriyle tutarlı birimlere sahip olmalıdır, aksi takdirde derleme zamanı hatası atılır. C ++ birimleri hakkında daha fazla bilgi için bkz . C ++ Ünite Kitaplığı.

The ProfiledPIDCommand class (Java, C++) allows users to easily create commands with a built-in ProfiledPIDController.

Bir PIDCommand oluşturma

A ProfiledPIDCommand can be created two ways - by subclassing the ProfiledPIDCommand class, or by defining the command inline. Both methods ultimately extremely similar, and ultimately the choice of which to use comes down to where the user desires that the relevant code be located.

Not

If subclassing ProfiledPIDCommand and overriding any methods, make sure to call the super version of those methods! Otherwise, control functionality will not work properly.

Her iki durumda da, gerekli parametreleri yapıcısına ileterek bir ProfiledPIDCommand oluşturulur (bir alt sınıf tanımlıyorsa, bu bir super () çağrısıyla yapılabilir):

Java

  /**
   * Creates a new PIDCommand, which controls the given output with a ProfiledPIDController. Goal
   * velocity is specified.
   *
   * @param controller the controller that controls the output.
   * @param measurementSource the measurement of the process variable
   * @param goalSource the controller's goal
   * @param useOutput the controller's output
   * @param requirements the subsystems required by this command
   */
  public ProfiledPIDCommand(
      ProfiledPIDController controller,
      DoubleSupplier measurementSource,
      Supplier<State> goalSource,
      BiConsumer<Double, State> useOutput,
      Subsystem... requirements) {

C++

  /**
   * Creates a new PIDCommand, which controls the given output with a
   * ProfiledPIDController.
   *
   * @param controller        the controller that controls the output.
   * @param measurementSource the measurement of the process variable
   * @param goalSource   the controller's goal
   * @param useOutput         the controller's output
   * @param requirements      the subsystems required by this command
   */
  ProfiledPIDCommand(frc::ProfiledPIDController<Distance> controller,
                     std::function<Distance_t()> measurementSource,
                     std::function<State()> goalSource,
                     std::function<void(double, State)> useOutput,
                     Requirements requirements = {})

Kontrolör - Controller

Controller parametresi, komut tarafından kullanılacak olan ProfiledPIDController nesnesidir. Bunu geçerek, kullanıcılar PID kazanımlarını, hareket profili kısıtlamalarını ve kontrolör için süreyi belirleyebilir (eğer kullanıcı standart olmayan bir ana robot döngü periyodu kullanıyorsa).

ProfiledPIDCommand alt sınıfını oluştururken, getController() çağrısı yapılarak yapıcı gövdesindeki denetleyicide ek değişiklikler (ör. Sürekli girişi etkinleştirmek) yapılabilir.

measurementSource

The measurementSource parameter is a function (usually passed as a lambda) that returns the measurement of the process variable. Passing in the measurementSource function in ProfiledPIDCommand is functionally analogous to overriding the getMeasurement() function in ProfiledPIDSubsystem.

ProfiledPIDCommand alt sınıfını oluştururken, ileri düzey kullanıcılar, sınıfın m_measurement alanını değiştirerek ölçüm tedarikçisini daha da değiştirebilir.

goalSource

The goalSource parameter is a function (usually passed as a lambda) that returns the current goal state for the mechanism. If only a constant goal is needed, an overload exists that takes a constant goal rather than a supplier. Additionally, if goal velocities are desired to be zero, overloads exist that take a constant distance rather than a full profile state.

ProfiledPIDCommand alt sınıfını oluştururken, ileri düzey kullanıcılar, sınıfın m_goal alanını değiştirerek ayar noktası tedarikçisini daha da değiştirebilir.

useOutput

The useOutput parameter is a function (usually passed as a lambda) that consumes the output and setpoint state of the control loop. Passing in the useOutput function in ProfiledPIDCommand is functionally analogous to overriding the useOutput() function in ProfiledPIDSubsystem.

ProfiledPIDCommand alt sınıfını oluştururken, ileri düzey kullanıcılar, sınıfın m_useOutput alanını değiştirerek çıktı tüketicisini daha da değiştirebilir.

Gereksinimler

Tüm satır içi olmayan komutlar gibi, ProfiledPIDCommand kullanıcının alt sistem gereksinimlerini bir yapıcı parametresi olarak belirtmesine izin verir.

Tam ProfiledPIDCommand Örneği

Pratikte kullanıldığında bir ProfiledPIDCommand neye benziyor? Aşağıdaki örnekler GyroDriveCommands örnek projesinden alınmıştır (Java <https://github.com/wpilibsuite/allwpilib/tree/main/wpilibjExamples/src/main/java/edu/wpi/first/wpilibj/examples/gyrodrivecommands> __, C ++ <https://github.com/wpilibsuite/allwpilib/tree/main/wpilibcExamples/src/main/cpp/examples/GyroDriveCommands> __):

Java

package edu.wpi.first.wpilibj.examples.gyrodrivecommands.commands;

import edu.wpi.first.math.controller.ProfiledPIDController;
import edu.wpi.first.math.trajectory.TrapezoidProfile;
import edu.wpi.first.wpilibj.examples.gyrodrivecommands.Constants.DriveConstants;
import edu.wpi.first.wpilibj.examples.gyrodrivecommands.subsystems.DriveSubsystem;
import edu.wpi.first.wpilibj2.command.ProfiledPIDCommand;

/** A command that will turn the robot to the specified angle using a motion profile. */
public class TurnToAngleProfiled extends ProfiledPIDCommand {
  /**
   * Turns to robot to the specified angle using a motion profile.
   *
   * @param targetAngleDegrees The angle to turn to
   * @param drive The drive subsystem to use
   */
  public TurnToAngleProfiled(double targetAngleDegrees, DriveSubsystem drive) {
    super(
        new ProfiledPIDController(
            DriveConstants.kTurnP,
            DriveConstants.kTurnI,
            DriveConstants.kTurnD,
            new TrapezoidProfile.Constraints(
                DriveConstants.kMaxTurnRateDegPerS,
                DriveConstants.kMaxTurnAccelerationDegPerSSquared)),
        // Close loop on heading
        drive::getHeading,
        // Set reference to target
        targetAngleDegrees,
        // Pipe output to turn robot
        (output, setpoint) -> drive.arcadeDrive(0, output),
        // Require the drive
        drive);

    // Set the controller to be continuous (because it is an angle controller)
    getController().enableContinuousInput(-180, 180);
    // Set the controller tolerance - the delta tolerance ensures the robot is stationary at the
    // setpoint before it is considered as having reached the reference
    getController()
        .setTolerance(DriveConstants.kTurnToleranceDeg, DriveConstants.kTurnRateToleranceDegPerS);
  }

  @Override
  public boolean isFinished() {
    // End when the controller is at the reference.
    return getController().atGoal();
  }
}

C++ (Header)

#pragma once

#include <frc2/command/CommandHelper.h>
#include <frc2/command/ProfiledPIDCommand.h>

#include "subsystems/DriveSubsystem.h"

/**
 * A command that will turn the robot to the specified angle using a motion
 * profile.
 */
class TurnToAngleProfiled
    : public frc2::CommandHelper<frc2::ProfiledPIDCommand<units::radians>,
                                 TurnToAngleProfiled> {
 public:
  /**
   * Turns to robot to the specified angle using a motion profile.
   *
   * @param targetAngleDegrees The angle to turn to
   * @param drive              The drive subsystem to use
   */
  TurnToAngleProfiled(units::degree_t targetAngleDegrees,
                      DriveSubsystem* drive);

  bool IsFinished() override;
};

C++ (Source)

#include "commands/TurnToAngleProfiled.h"

#include <frc/controller/ProfiledPIDController.h>

using namespace DriveConstants;

TurnToAngleProfiled::TurnToAngleProfiled(units::degree_t target,
                                         DriveSubsystem* drive)
    : CommandHelper{
          frc::ProfiledPIDController<units::radians>{
              kTurnP, kTurnI, kTurnD, {kMaxTurnRate, kMaxTurnAcceleration}},
          // Close loop on heading
          [drive] { return drive->GetHeading(); },
          // Set reference to target
          target,
          // Pipe output to turn robot
          [drive](double output, auto setpointState) {
            drive->ArcadeDrive(0, output);
          },
          // Require the drive
          {drive}} {
  // Set the controller to be continuous (because it is an angle controller)
  GetController().EnableContinuousInput(-180_deg, 180_deg);
  // Set the controller tolerance - the delta tolerance ensures the robot is
  // stationary at the setpoint before it is considered as having reached the
  // reference
  GetController().SetTolerance(kTurnTolerance, kTurnRateTolerance);

  AddRequirements(drive);
}

bool TurnToAngleProfiled::IsFinished() {
  return GetController().AtGoal();
}

Komut Tabanlı Hareket Profilleme ve PID’yi Birleştirme

ProfiledPIDSubsystem

ProfiledPIDSubsystem oluşturma

getMeasurement ()

useOutput ()

Kontrol Cihazına Geçiş

ProfiledPIDSubsystem Kullanılması

setGoal()

etkinleştir (enable) ve devre dışı bırak (disable)

Tam ProfiledPIDSubsystem Örneği