SDE SoSe26: AP 1.2 Messung und Verarbeitung der Gierrate
| Autor: | Julius von Agris |
| Modul | Mechatronik, Systementwicklung (Wahlpflichtprofil „Systems Design Engineering“), Sommersemester |
| Lehrveranstaltung: | Praktikum Systementwicklung |
| Sprint: | Bildbasierte Spurführung für autonomes Fahren |
| SVN-URL | https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Software/AlphaBot/
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Einleitung
In diesem Abschnitt soll es darum gehen, mit Hilfe des IMU MPU-9250/6500 Gierratensensors, die Gierrate zu messen und zu verarbeiten. Dafür muss der Gierratensensor angeschlkossen werden und anschließend ein Simulink Programm erstellt werden. Mit den Messwerten des Gierratensensors soll die Querregelung geregelt werden können.
Planung (Plan)
Ist-Zustand
Die Arbeitsgruppe des vorherigen Semesters hat die Bildbasierte Spurführung für autonomes Fahren ohne den Gierratesensor IMU MPU-9250/6500 realisiert. Aus diesem Grund muss der Sensor neu in die Spurerkennung integriert werden
Soll-Zustand
Die Spurreglung soll durch den IMU MPU-9250/6500 Gierratensensor geschützt werden. Der Alphabot soll auf einer geraden Strecke mit Maximalgeschwindigkeit fahren und in Kurven passend nach Krümmung der langsamer fahren. Dafür müssen die Messwerte des Gierratensensor aufgenommen und gefiltert werden. Dies soll in Matlab/Simulink programmiert werden.
| ID | Priorität | Inhalt | Ersteller | Datum |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | Der Gierratensensor muss am Alphabot montiert werden. | Julius von Agris | 09.06.2026 |
| 2 | 1 | Der Gierratensensor muss die Gierrate messen. | Julius von Agris | 09.06.2026 |
| 3 | 1 | Die Messdaten des Gierratensensors müssen gefiltert werden. | Julius von Agris | 09.06.2026 |
| 4 | 1 | Die Messung und das Filtern müssen in Matlab Simulink realisiert werden. | Julius von Agris | 09.06.2026 |
| 5 | 1 | Die Datenübertragung muss über I2C erfolgen | Julius von Agris | 09.06.2026 |
Umsetzung (Do)
Zu erst muss der IMU MPU-9250/6500 Gierratensensor auf dem Alphabot montiert werden. Mit einer Halterung für den Sensor kann dieser Vorne mittig befestigt werden. Anschließend muss der Sensor angeschlossen werden. In der nachfolgenden Tabelle sind die verwendeten Anschlüsse aufgelistet.
| Nr. | Anschluss-PIN Senesor | Anschluss-Pin Arduino |
|---|---|---|
| 1 | VCC | 3V |
| 2 | GND | GND |
| 3 | SCL | A5 |
| 4 | SDA | A4 |
Programmierung in Simulink
Im nächsten Schritt muss ein Matlab/Simulink Programm für den MPU-9250 Sensor erstellt werden. Dafür gibt es im Library Browser ein Supportpackage mit dem Namen "Simulink Support Package for Arduino Hardware." In dieser ist ein MPU9250 Block enthalten, für den IMU MPU-9250/6500 Gierratensensor. Dieser ist in Abbildung 3 zu sehen. Eine Filterung der Ausgangswerte des MPU9250 Blocks ist nicht notwendig, da diese bereits zufriedenstellend sind.
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Abb. 3: Simulink Block MPU-9250
Test und Dokumentation (Check)
Blau = Rotation um x-Achse (Rollachse) Gelb = Rotation um y-Achse (Nickachse) Orange= Rotation um Z-Achse (Gierachse)
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Abb. 4: Simulink Block MPU-9250
Fehlerbehebung (Act)
Nütliche Artikel
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