Real-Time Pid Line Following Algorithm For Arrow-Bot

Asrofi, Mirza (2015) Real-Time Pid Line Following Algorithm For Arrow-Bot. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Arrow-bot adalah garis berikut robot yang memiliki tiga sensor inframerah (IR) dan dua motor arus langsung (DC) sebagaimana dikonfigurasi untuk penggerak roda diferensial. Pengontrol utamanya adalah ATmega328, yang memiliki arduino uno bootloader. Semua baris berikut robot idealnya harus memiliki kemampuan untuk mengikuti garis dengan respons yang akurat, halus dan cepat. Cara termudah, untuk membuat garis algoritma berikut didasarkan pada pengontrol bang-bang yang menyediakan robot mengubah jumlah tetap dalam arah tertentu sesuai dengan sensor garis. Namun, gerakan robot tidak lancar dan akurat untuk mengikuti garis. Oleh karena itu, diperlukan algoritma sistem kontrol yang efisien dan dalam proyek ini, pengontrol derivatif integral-integral (PID) digunakan untuk meningkatkan kinerja robot. Selain itu, beberapa pendekatan telah dipelajari untuk memperoleh lebih banyak keakuratan data baris baik dengan menggunakan konsep digital atau analog sensor. Selain itu, sistem operasi waktu-nyata (RTO) digunakan untuk menghasilkan kebenaran logis dan temporal perhitungan PID. Implementasi RTOS ini bergantung pada pustaka Chibios / RT untuk mikrokontroler AVR. Dalam proyek ini, parameter kenaikan PID terbaik adalah KP = 5.4117, ki = 0,01 dan kd = 0,6108. Akibatnya, panah-bot melakukan dengan baik ketika mengimplementasikan PID RTO dengan konsep sensor analog. Sebagai kesimpulan, garis berikut robot, panah dengan algoritma PID memiliki kemampuan respons yang akurat, halus, dan cepat untuk menavigasi sepanjang garis dibandingkan dengan algoritma pengontrol bang-bang.

English Abstract

Arrow-bot is a line following robot that have three infrared (IR) sensors and two direct current (DC) motors as configured for differential wheel drive. Its main controller is an ATmega328, which has Arduino UNO bootloader. All line following robots ideally should have a capability to follow the line with accurate, smooth and fast response. The easiest way, to create a line following algorithm is based on bang-bang controller that is providing the robot turn a fixed amount in a particular direction according to the line sensor. However, the robot movement is not smooth and accurate to follow the line. Therefore, it needs an efficient control system algorithm and in this project, the proportional-integral-derivative (PID) controller is used to improve the robot performance. In addition, a few approach has been studied to acquire more accuracy of line data either by using digital or analog sensor concept. Besides, a real-time operating system (RTOS) is used to produce logical and temporal correctness of PID calculation. This RTOS implementation relies on ChibiOS/RT library for AVR microcontroller. In this project, the best PID gains parameter are Kp = 5.4117, Ki = 0.01 and Kd = 0.6108. As a result, the Arrow-bot performs well when implement PID RTOS with analog sensors concept. In conclusion, the line following robot, Arrow-bot with PID algorithm has accurate, smooth, and fast response capability to navigate along the line compared to bang-bang controller algorithm.

Item Type: Thesis (Sarjana)
Identification Number: SKR/FT/2015/809/051508046
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting
Divisions: Fakultas Teknik > Teknik Elektro
Depositing User: Budi Wahyono Wahyono
Date Deposited: 26 Oct 2015 15:22
Last Modified: 21 Oct 2021 06:59
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/143963
[thumbnail of CHAPTER_5.pdf]
Preview
Text
CHAPTER_5.pdf

Download (1MB) | Preview
[thumbnail of CHAPTER_4.pdf]
Preview
Text
CHAPTER_4.pdf

Download (2MB) | Preview
[thumbnail of LEMBAR_PENGESAHAN.pdf]
Preview
Text
LEMBAR_PENGESAHAN.pdf

Download (1MB) | Preview
[thumbnail of LEMBAR_PENGESAHAN2.pdf]
Preview
Text
LEMBAR_PENGESAHAN2.pdf

Download (1MB) | Preview
[thumbnail of REFERENCES.pdf]
Preview
Text
REFERENCES.pdf

Download (1MB) | Preview
[thumbnail of CHAPTER_1.pdf]
Preview
Text
CHAPTER_1.pdf

Download (1MB) | Preview
[thumbnail of CHAPTER_3.pdf]
Preview
Text
CHAPTER_3.pdf

Download (3MB) | Preview
[thumbnail of CHAPTER_2.pdf]
Preview
Text
CHAPTER_2.pdf

Download (2MB) | Preview

Actions (login required)

View Item View Item