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上一节课写完后，收到很多朋友的问题。统一的说法都是，之前也看过一些教程，也看过一些别人的程序，但都理解不了。

然后归结到没学过高数，或者没学过编程上。

其实不然，经过交流后，我发现，大家共同的问题，其实是“方向性”的。

理解方向出现偏差，自然会造成后续理解不了的最终结果啦！

PID巡线，也叫比例巡线。

我们其实在网上也能搜到一些跟PID巡线有关的教程或者程序。

但这些程序编写方法上，其实是有本质区别的。

核心，就在“比例”这两个字上。

所有巡线最终都基于电机的“动作”上，这个明确吗？

换言之，无论你怎么编写和处理数据，最终都要落地在动作的参数上，去完成你最终的目的。对不对？

我们会发现，关于“动作”，在之前的课程中，我就给大家分析过，有两种移动模块。

一种叫做“移动转向”

一种叫做“移动槽”

具体的区别请看我之前的课程去了解一下。

这边总结一下：

移动转向，最大的特点是，可以输入转向参数，来完成直行、转向要求。

移动槽，最大的特点是，可以分别控制两个电机的功率，从而完成各种直行、转向要求。

那你有么有发现？

转向参数本身就可以用“比例”直接控制。

两个电机之间的功率差，也可以用比例来控制。

你以前看到的比例巡线，到底是控制转向比例？还是控制电机功率差比例？

这是两种不同的PID控制法。

所以我们学东西不能学死，对吧，要动脑子啊！(话糙点，请别见怪。)

我知道要讲PID巡线，其实挺麻烦的。要解释很多东西，所以这注定不是一、两节课可以讲完的。而且我的理解也不一定全对，毕竟我不是正统理工科人。

但至少这个程序是我用的比较熟悉的，算是给大家的经验分享吧。

当然，无论你是用哪种方法实现PID巡线，其实归根结底，都是在控制电机速度差。

只是移动转向模块，自己本身可以通过脚本去控制一部分误差，所以用起来可能会更方便，但效果没有移动槽好。

我们继续回到PID的讲解。

为了方便大家理解，那么我们先讲看着简单些的。

用“移动转向”模块实现的PID巡线。

P，(proportion的首字母)，意思就是比例。

这个比例指的是什么？

这个比例指的是，输入和输出量之间的比例关系。

输入，在我们现在的这个话题下，当然就是指颜色传感器提供的值。

输出，指的就是电机的转向值，注意不是功率值！

使用移动转向模块的巡线，我们控制的是移动转向模块的转向功能。控制速度有啥用？在这个模块下，很多时候，功率是一个常量，对不对？

颜色传感器提供的光线反射值和由“移动转向”模块提供的可输入的转向值，它们两者的取值范围是不同的。当然，就需要用一个特殊的比例系数去控制啦。

我们把它起名字叫Kp吧。

起这个名字是有道理的。K在数学公式中一般作为系数的代号，而用X、Y这种代表各种变量。比如：y=kx+b，k是常数且不等于0，b是常数，这里面k就叫做比例系数。我们初高中学的代数，函数都会遇到。

(虽然老丁读书的时候是文科生，初高中数学极差无比，但陈曦老师你会不会现在很欣慰？)

我们再设置一个参数，叫做E(起这个名字是因为，Execution value 执行值)

这个值顾名思义，我们最终会直接用作执行转向的数据。

先把这两个变量给创建出来。

我们在编程中，使用一个正确的名字，是非常好的习惯，这有利于整理自己、或者学生的思路。

这两个数据将会构成整个PID巡线的根本。也就是负责提供转向数据！

在任何PID控制原理的程序或者技术中。P是无可取代的地位。

原因很简单，你要炒一碗蛋炒饭，什么材料，火候，盐放多少，都可以理解为是参数吧。但最重要的是啥？

是要“炒”这个动作啊。

你光有一堆食材和炒菜技术，但不炒，有啥用？

就像你天天在上数学课，题目不做，有啥用？

看老丁的课，不动手研究，不点赞，有啥用？

P、I、D是有独立作用的三个部分，我们在比例控制技术(PID)的原理下，可以根据实际需求来搭配使用。

可以只使用比例控制(也就是P)，也可以PI、PD，最后PID。

但无论怎么样，都要有P，对吧？

不然你后面整了一堆参数，有啥用？

总结下：

变量E是最终的计算值，用来控制转向。

变量Kp是比例系数，用来计算出E。调整Kp，就可以让E的值更加稳定。

明白了？

那么如何编写呢？很简单。

在PID巡线的场景中，跟我们单色感巡线一样。无非就是这三类情况。如图：

颜色传感器探测到的反射值，从左到右逐渐降低。

而动作的要求也是，左边右转，中间直行，右边左转。

我们假设一下理想化状态，中间直行的那个数据是50好了，左边是100，右边就是0。

(这个现实操作时需要自己测量一下实际情况)

那么当E的值是0的时候，我们需要直行。(即，上图的中间，反射值是50，那么如果要直行，则由E提供的转向值就是0)

这部分程序就可以用差值公式(减法)，直接写出来。

这样一来，你的P就完成了。

今天先到这里吧，大家消化一下。

你可以先试试看直接运行这个程序，调整Kp的值，感受下是一个什么情况？

下次我们继续。可以拍照留言，跟我交流。