Aasimon.org Wiki

Date: September 12th 2008
Duration of activity: 9-13
Participants: Kasper, Johnny og Bent
Formål I denne øvelse skal der laves en test af ultralydssensorens målepræcision ved forskellige afstande. Derefter skal der vha. af ultralydssensoren laves en wall-follower, hvilket vil sige at Marvin skal kunne køre langs en væg og holde en given afstand.

Programmet SonicSensorTest.java uploades på NXT modulet. Under denne øvelse valgte vi iøvrigt at inddrage en praktikant fra folkeskolens 9. klasse, Gustav, og han bidrog bl.a. med at bygge robotten, der kan ses på billedet ovenfor. Det ses, at transduceren er monteret som et lille hovede på robotten. Metoden “getDistance” returnerer 255, hvis der ikke er noget ekko, dvs hvis der ikke registreres et objekt. Ellers returneres et tal mindre end 255, der angiver afstanden i cm. Vi laver nu et testscenarie med et målebånd, hvor vi vil teste om sensoren kan måle en afstand med en centimeters præcision.

Test af funktionen getDistanceTest() og ultrasonic sensoren:

Betingelserne er, at hvis der skal måles 230cm, skal der være frit udsyn i en ca. 30 graders vinkel (slag på tasken).

The test program was compiled and uploaded with leJOS NXJ version alfa_03 as indicated in the comment to the program. Because of a known limitation of alfa_03 there is a 300 msec sample interval between readings of the distance. This limitation is no longer in the README list so try different values of the sample interval e.g. very small values. What is the time limit for the measurement - remember the speed of sound is 340.29 m/sec ? Does this limit usage of the sensor ?

Med 20ms sampling kan lyden nå at bevæge sig 6,8m inkl. ekko, hvilket vil sige 3,4m effektivt. Der er ikke taget højde for forsinkelse gennem A/D konverter I2C kommunikation. Blot konstateres, at 20ms sampling ikke er for hurtig i forhold til Max distancen. Som udgangspunkt er samplingstiden sat til 300ms.

Describe the behaviour of the car controlled by the program and try to change the different constants of the program.

Marwin kører med en hastighed proportionel med afstanden til en fastsat grænse, dvs den bremser gradvist ned efterhånden som den nærmer sig sin grænseværdi. Når gain-variablen øges øges accelerationen/deaccelerationen, idet man får et større %OS (procentvis overshoot), og man observerer kraftigere oscillation omkring grænseværdien. Der observeres desuden hjulspænd - batteriforbruget lider!

The power to the car motors is the controlled variable and the distance is the measured variable. What kind of control is it ?

P controller, Proportional Gain i feedback loop. Her er fasemarginen afhængig af gainet, hvilket vil kunne afhjælpes med Lead/Lag controllere (PID)

Wall Follower Philippe Hurbain has build and programmed a wall follower based on the LEGO Mindstorms RCX and a home build distance sensor. He used NQC (not quite c) to program the controller for the wall follower. Try to use his program and sensor placement to make the LEGO 9797 car follow a wall. Compare the NQC control algorithm with the different suggestions on page 179, 5.1.3 exercises, [1].

Første idé er at genbruge walltracker og modificere koden, sådan at den drejer henholdsvis højre/venstre istedet for bagud/fremad. Den første test viser, at motorerne ikke kører lige hurtigt, så der besluttes at korrigere på venstre motor.

Mangler at bliver færdigskrevet….