13、机器人编程与面向对象编程入门

机器人编程与面向对象编程入门

在机器人编程领域，掌握一些关键的编程概念和技能对于开发高效、可维护的程序至关重要。本文将先介绍反馈控制系统实验以及PID位置控制直流伺服电机的相关知识，然后深入探讨面向对象编程（OOP）的概念、如何编写第一个类、将类转换为Arduino库以及使用第三方Arduino库等内容。

反馈控制系统实验与PID位置控制直流伺服电机

在使用仅带有PD控制器的系统时，会出现明显的稳态误差。由于电机控制设置中没有外力将其拉向某个特定方向，因此将积分增益（ki）从零增加并不会带来实际的好处，但你可以自行尝试。

为了增强对控制系统的理解和直觉，你可以使用现有的设置进行以下实验：
1. 控制器增益过高的影响 ：当将三个控制器增益（比例、积分、微分）中的任何一个设置得过高时，系统的响应会变得不稳定，可能会出现振荡或超调现象。
2. 控制回路频率的影响 ：控制回路频率（即 control_interval 参数的值）会影响系统的响应速度和稳定性。较高的频率可以使系统更快地响应变化，但也可能导致系统变得不稳定；较低的频率则可能使系统响应迟缓。
3. 不同驱动电压的影响 ：使用不同的电压驱动电机时，系统的行为会发生变化。较高的电压可以使电机转动更快，但也可能增加电机的负载和能耗；较低的电压则可能使电机转动缓慢。
4. 自动生成目标位置 ：可以自动生成目标位置，例如基于时间的方波或正弦波，而不是使用电位器。这样可以更直接地比较不同参数下控制器的性能。
5