SHEEPi Rasenmäher

[urmel79]

@Richard,
Asche auf mein Haupt, da ich gerade eine Thread-Leiche ausbuddle - aber evtl. interessierts doch wen

Zu Deinem Kommentar bzgl. Motorregelung per PID:
Hast Du Dich schonmal intensiver mit Antriebsregelungen auseinander gesetzt? (regelungstechnisch + programmiertechnisch)
Wenn ja, wirst Du sehr schnell erkannt haben, dass Dich irgendein "globaler" PID-Regler in der Motorregelung nicht wirklich weiterbringt!
Digitale Antriebskonzepte bestehen in der Regel aus einer sog. Regelungskaskade, d.h. ineinander verschachtelte Regler: ganz unten ein Strom- (meist PI) darüber ein Drehzahl- (meist PI) und ganz oben ein Lageregler (typischerweise reiner P-Regler).
Diese Regelungskaskade wirkt dann aber nur auf einen Antrieb, heißt, man muss sich für einen Geradeauslauf noch eine sinnvolle Art der Interpolation zwischen den beiden Motoren einfallen lassen - also eine Art Differentialregler, der wiederum im Idealfall den kompletten Bewegungsvektor beider Kaskaden bedient (I, n, x).

Des Weiteren gibt es dann noch das Problem mit den Hochlauframpen im Lageregler ...
Heißt, die primitive LR-Gleichung n_soll = K_V * (X_soll - X_ist) führt eigentlich nur zu unbeherrschbaren Überschwingern.
Man muss also seinen Sollweg in viele kleine Lage-Sollwertsprünge unterteilen (Hochlauframpe) + in jedem Takt eine Bremsweg-Berechnung machen (wie lange brauche ich zum Bremsen aus der aktuellen Geschwindigkeit mit vorgegebener Bremsverzögerung), damit er rechtzeitig anfängt zu bremsen und nicht über das Ziel hinausfährt und um die Sollposition herum-"schwingt".

Interessanterweise spielen D-Anteile in der Antriebstechnik im Prinzip keine Rolle. Das liegt u.A. daran, dass der differentielle Anteil (Dirichlet'sche Stoßfunktion) einfach zu schnell und damit zu stark auf die Strecke "haut" und damit der geschlossene Regler schnell zu Überschwingern neigt - also das, was man nicht unbedingt haben will (kommt darauf an, über welche Regelungsebene man spricht).

Gibt auch sehr interessante Literatur dazu. Siehe z.B. hier:
Technik elektrischer Vorschubantriebe in der Fertigungs- und Automatisierungstechnik: Mechanische Komponenten, Servomotoren, Messergebnisse

Bis jetzt fährt aber dieser hypothetische Bot nur einigermaßen gut geradeaus (Rad-Schlupf + daraus folgende seitliche Drift zunächst vernachlässigt).
Für eine Kurvenfahrt (Vorgabe: Radius + Bogenlänge) müsste man nun einen sog. "Geschwindigkeitsproportionalen Lageregler" entwerfen, damit das kurveninnere Rad deutlich langsamer (geschwindigkeitsproportional zum äußeren Rad => Berechnung) fährt.
Nur so besteht die Chance, dass beide Lageregler beider Räder gleichzeitig starten und quasi gleichzeitg ankommen => halbwegs guter Kreisbogen.

Ja - nun noch das Thema mit der Odometrie (nur angedeutet in Schlagworten) ... heißt: wo auf meiner Kreisbahn bin ich denn nun eigentlich angekommen? => Berechnung notwendig! => mit welcher geschätzten Genauigkeit stimmt meine Odometrie? => Fehlerbetrachtung! => wie verhält sich meine relative Position zur absoluten meiner Umgebung/Karte etc.? => Lokalisierung! => Aktualisierung meiner Weltkarte? => SLAM! usw. usw. usw.

Das vermeintliche Allheilmittel "PID" hilft einem in der komplexen Welt der Antriebsregelung und möglicher darauf basierender Navigation/Selbstlokalisation also nur bedingt weiter ...

In diesem Sinne - viele Grüße,
Björn.