0- 摘要

市售的Arduino機器車，循線前進時會採用具有雙紅外線感測器的循線感測器，本研究運用PID演算法（Proportional–Integral–Derivative algorithm）實作僅需單一紅外線感測器的循線車。

PID演算法利用三種運算—比例、積分、微分，透過與參考值的誤差（以下皆稱為error），計算出新的參考值，這三種運算的權重分別由Kp、Ki、Kd三個參數進行控制。為求PID演算法的較佳結果，需調整這三個參數值，我們得出參數與時間的關係，藉由分析圖表，得到一組表現最佳的Kp、Ki、Kd值。

此外，針對使用單一感應器的循線車，我們另外製作了採用非PID演算法的「邏輯判斷單感測器循線車」。最後比較「傳統雙感測器循線車」、「邏輯判斷單感測器循線車」和「PID演算法單感測器循線車」這三種循線車的運行速率來判斷優劣。

研究動機

學校買了一批Arduino循線車，車子具有兩個紅外線循線感測器，有一天一台車的循線感測器因為碰撞，只剩其中一個能運作，導致無法用原來的程式循線。我們想：若紅外線感測器能讀取亮度數值，就能使車沿線的一側前進，再依亮度多寡控制轉向。

研究目的

一、運用PID運算實作單感測器循線車

二、調整PID各參數對速度及準確度的影響

三、PID循線車與邏輯判斷循線車、傳統循線車的比較