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        对于循线来说，PID算法是非常好的方法，可以根据车相对黑线的位置自动调整轮子的速度，达到丝滑循线目的。网上也有很多关于PID的教程，但大多数都是用Arduino IDE 编程的，对于不会C语言的小白来说是有点困难的。Mixly 作为一个模块化编程软件，为广大爱好者提供了非常方便的环境，但现在网上关于用Mixly现实PID算法的教程比较少，所以对于会用Mixly但不太会C语言的小白来说，想用Mixly来实现PID控制是比较困难的。本人也是小白一个，喜欢用Mixly来编程，一开始也是不懂PID算法，还好，我会一点C语言（起码能看大概个明白），在网上看了很多关于PID的算法后，决定自己用Mixly来编一个PID算法。

        PID 算法在这里就不作详细介绍，网上有很多，可以去找，关于PID算法控制的理解，可以看看这个，理解他说循线原理可以了，其他不用管。

        乐高EV3 pid 巡线讲解01 -李航作品_哔哩哔哩_bilibili

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驱动模块及接线

        本次使用的是L298N驱动模块，如图：

               

                                          图1                                                          图2

        两个都是L298N模块，我使用的是第二个，因为第二个接口多一点，还带有开关，当然也贵一点。

        根据L298N逻辑表，有两种方法实现PWM驱动

        第一种:

 

         拔掉A、B使能管的接帽，用ENA、ENB的使能管接PWM管脚控制调速，IN1、IN2、IN3、IN4用高低电平控制方向，这种接法最少只要两个PWM管脚，但要用到的接口就要6个，本来UNO的接口不多，所以我没有用这种。

        Mixly编程如图：

 

       第二种：

 

        A、B使能帽接上，IN1、IN2、IN3、IN4接上PWM管脚5、6、9、10，可以控制方向和调速。这种接法只要4个管脚，但4个都要PWM管脚。

        Mixly编程如图：

 

PID变量

        首先声明定义一些变量：kp，ki，kd 三个变量是控制P，I，D大小的系数。

        P是误差比例，即后面的error，用来控制两个电机的速度。

        I是积分，一般用于大转弯，弯度越大ki系数应越大，ki*I就会变大，电机的速度变大，顺利过弯。

        D是微分，是对接下来的路线的预判，具体赋值是连续两次误差的差如：上次误差是1，这次误差是1，两次的差是0，说明路线没有偏，两个电机的速度不用改变。

        error 是传感器识别黑线的位置，不同的位置财赋予不同的值，就需要调整两个电机的速度，两个电机有了不同的速度就形成误差。

        last_error 是记录上一次的误差，只要用于形成D。

        speed 为基础速度（自己设的）

由传感器得用的不用error 值

        这里用了三个灰度传感器，不同的情况赋予error不同的误差值。左右两边用正和负表示，至于是正还是负都可以，如左边为正，右边就为负，相反，左边为负，那右边就为正。对于不同的路线来说，急弯多的话传感器越多越好。

 

        010 没有偏离，error赋值为0 ，两个电机速度不用改变。

        100 中度右偏，error赋值为2 ，右电机中度加速，左电中度机减速。

        110 轻度右偏，error赋值为1 ，右电机轻度加速，左电机轻度减速。

        011 轻度左偏，error赋值为-1 ，右电机轻度减速，左电机轻度加速。

        001 中度右偏，error赋值为-2 ，右电机中度减速，左电机中度加速。

        000 脱线了，有可以是右偏后脱线，也有可以是左偏后脱线。  

             如果原来error为2 说明是右偏脱线，error赋值为3，右电机重度加速，左电重度机减速。

             如果原来error为-2 说明是左偏脱线，error赋值为-3，右电机重度减速，左电重度机加速。

PID 公式

        输出速度=P*kp + I*k i+ D*kd

 

        定义一个有返回值的函数：PID 最后输出 output_speed

        用传感器得到的值（error）赋值给P

        I 不断的累积每次的error，如果在急弯，这个I会积累得很快，一边轮子的速度试会增加得很快，面另一边的轮子则减少得很快，从而顺利过弯。

        D 为连续两次error的差

        根据公式，最终输出output_speed

电机速度调整，最终两电机输出不同的速度

 

  定义一个电机函数

        右电机速度：基础速度+上面的PID输出速度（speed+PID）

        左电机速度：基础速度-上面的PID输出速度（speed-PID）

        再设一个速度范围50-150

        最后执行就可以了。

 

        kp,ki,kd 这三个系数的调整，网上有关于它位的调整，还有口诀，不过个人觉得还是上面的视频讲的简单，弯度不大，整体路线比较圆滑的ki和kd都可以为0，如何直线摆动较大，增加一点kd,如果急弯较多可以增加一点ki,当然不同的路线要不同的数值，具体还是要根据路线一点一点地调整。

        最后放Mixly的整体图