ПИД-регуляторы

На этом уроке мы погрузимся в математическую магию управления роботом! Познакомимся с секретными формулами ПИД-регуляторов (Пропорционально-Интегрально-Дифференциальных), которые звучат как заклинания из книги волшебника, но на деле — основа современной робототехники. Разберемся, почему регулирование скорости — это не просто “газ-тормоз”, а целая наука со своими законами. Выясним, как настроить регулятор так, чтобы робот не мчался как угорелый на прямых участках и не ползал как черепаха на поворотах. Узнаем, почему буква “П” в регуляторе отвечает за настоящее, “И” — за прошлое, а “Д” — за будущее движения (почти как в машине времени из фантастических фильмов 😄). К концу занятия вы создадите математическую модель регулятора для своего робота и поймете, почему инженеры-автоматчики могут часами спорить о “коэффициентах усиления” и при этом оставаться лучшими друзьями!

На этом уроке мы наконец превратим нашего робота из неуклюжего новичка в профессионального гонщика по линии! Запрограммируем пропорциональный регулятор, который позволит роботу двигаться точно по черной линии — не виляя из стороны в сторону как начинающий лыжник на склоне. Узнаем, как правильно подобрать загадочный “коэффициент пропорциональности” — слишком маленький, и робот будет медленно сползать с линии; слишком большой, и он превратится в виброплатформу на колесах. Научимся настраивать регулятор методом проб и ошибок — потому что даже опытные инженеры иногда перебирают значения, наблюдая за поведением системы. Освоим приемы отладки алгоритма — как понять, что происходит внутри регулятора, когда внешне робот напоминает пьяного матроса на палубе в шторм. К концу занятия ваш робот будет гладко и уверенно следовать по линии, а вы поймете, почему система автопилота в самолетах стоит миллионы долларов — ведь каждый коэффициент в регуляторе должен быть идеально выверен!