A line-follower is a robot that follows a line. Line-followers can be used in industry, mostly for material transportation, but are also raced against each other in competitions. While line-followers used in industry prioritize smooth motion and accuracy, competition-style line-followers prioritize speed around the track. In order for a line-follower to perform well, it needs a robust control-algorithm. Usually, competition-style line-followers use a manually tuned PID-algorithm for control. Tuning a PID-controller can be difficult, and is dependent on the skill of the tuner. There are, however, multiple so called ”heuristic” tuning methods that can give more consistent results, quickly. In this work, some popular heuristic tuning methods have been investigated for control of a competition-style line-follower. The methods have been compared in terms of step-responses and cumulative deviation of the robot from a track. The results indicate that the purely proportional variant of the Ziegler-Nichols method gives the best performance for competition-style line-followers. The ”some overshoot” variant of the modified Ziegler-Nichols method gave the most consistent and accurate results, and could be appropriate for use in an industrial-scale line-follower. Surprisingly the newest method tested, the Tyreus-Luyben technique, had a very unstable behaviour, and have thus been excluded from multiple tests. / En av de enklaste typer av själkörande fordon är en linjeföljande robot. Dessa kan användas i industrin, som materialtransportörer, men också i tävlingar där den snabbaste vinner. För att en linjeföljare ska prestera väl så krävs en robust kontrollalgoritm. De flesta tävlingsinriktade linjeföljare använder sig av en manuellt inställd PID-algoritm. Att manuellt ställa in en kontroller kan dock vara svårt, och kan ge inkonsekventa resultat. För att snabbt ställa in en kontrollalgoritm, med goda och konsekventa resultat, finns det ett flertal så kallade ”heuristiska” metoder. I det här arbetet har några heuristiska metoder använts för att kontrollera en liten linjeföljare. Metoderna har sedan utvärderats utifrån stegsvar och den totala avvikelsen från en bana under en körning. För en liten linjeföljare så gav den rent proportionella varianten av Ziegler-Nichols-metoden bäst prestanda. ”Som eovershoot” varianten av den modifierade Ziegler-Nichols metoden hade dock det jämnaste och mest konsekventa resultatet, och lämpar sig antagligen bäst för en industriell linjeföljare. Förvånande nog så gav den nyaste metoden, Tyreus-Luyben, absolut sämst resultat, och kunde i många fall inte ens testas utan att roboten spårade ur.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-320976 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Gumbel, Neo, Khirzia, Omed |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2022:102 |
Page generated in 0.0022 seconds