Abb. 1: Sensoren (SEN) und Signalaufbereitung (SAB)
| Autor: |
Prof. Dr.-Ing. Schneider
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| Workshop 2: |
Sensoren in Simulink (SEN) und Signalaufbereitung (SAB)
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| Workshoptermin: |
05.04.2023
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| Lernzielkontrolle 1: |
02.05.2024
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| Abgabe als Wiki-Artikel: |
09.05.2024
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Lernziele
Nach erfolgreicher Teilnahme am Workshop:
- können Sie die Simulation bedienen und Ergebnisse erzeugen.
- haben Sie die Messketten der Sensoren online/offline dargestellt.
- können Sie Sensorsignale aufbereiten.
- können Sie mit ControlDesk Sensorwerte aufzeichnen, die Aufzeichnung korrekt benennen und in SVN speichern.
- können Sie Messungen mit
funktion_wandle_dspacemess_in_CCF_mess.mat in ein MATLAB®-Format konvertieren, visualisieren und analysieren.
Bewertung
Die Bewertung teilt sich auf in
- Qualität der Dokumentation im HSHL-Wiki (1-4, 6-10)
- Praktische Lernzielkontrolle (5)
| Aufgabe |
Inhalt |
Punkte
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| 1 |
Beschreibung des Primärsensors |
1
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| 2 |
Beschreibung der Messkette SEN/SAB Online/Offline (A 2.1, A 2.2) |
1
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| 3 |
Vergleich der Messkette Online/Offline (A 2.1, A 2.2) |
1
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| 4 |
Messung von jedem Signal in der Verarbeitungskette, Sicherung als .mat in SVN (A 2.3) |
1
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| 5 |
Darstellung der Signale im Vergleich zur Referenz in MATLAB® als Open Loop Simulation (A 2.4) |
2
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| 6 |
Analyse der Messergebnisse (A 2.5) |
1
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| 7 |
Beschreibung, Umsetzung und Bewertung von Maßnahmen in der Open Loop Simulation |
1
|
Lernzielkontrolle
Ablauf
- Station 1: Prof. Göbel
- Station 2: Prof. Schneider am Fahrzeug
| Uhrzeit |
Station 1 |
Station 2
|
| 08:20 |
Gruppe 1 |
Gruppe 2
|
| 08:35 |
Gruppe 2 |
Gruppe 3
|
| 08:50 |
Gruppe 3 |
Gruppe 1
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| Lernzielkontrollfragen 1
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- Welcher Primärsensor (Gyro) ist in Wagen 1/2 verbaut?
- Wo befindet sich der Sensor am Wagen?
- Wie funktioniert dieser technisch?
- Wo befindet sich der Schaltplan und das Datenblatt?
- Wie werden die Sensordaten verarbeitet?
- Was sind die Eigenschaften des Sensors laut Datenblatt (Offset, Drift, Rauschen)?
- Wie wurde der Sensor angeschlossen?
- Welche Gierrate messen Sie im Stillstand?
- Welche Gierrate messen Sie, wenn das Fahrzaug in 10 Sekunden einen vollen Kreis fährt?
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| Lernzielkontrollfragen 2
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- Wie werden die Gierraten-Rohsignale verarbeitet Online/Offline?
- Welche Signale sind für die Fahrzeugregelung und das Parken erforderlich?
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| Lernzielkontrollfragen 3
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- Was ist das Ergebnis des Vergleichs bezogen auf SEN/SAB der Gierrate?
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| Lernzielkontrollfragen 4
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- Kalibrieren Sie den Gierratensensor.
- Wie groß ist der Gierraten-Offset nach Kalibrierung im Stillstand?
- Wie groß ist die Gierraten-Drift nach Kalibrierung im Stillstand?
- Zeichnen Sie Messung und Referenz für Stillstand und konstante Drehung auf.
- Steuern Sie die konstanten Kreise von ControlDesk aus. Welche Werte nutzen Sie für welche Geschwindigkeit?
- Sichern Sie die Daten in SVN.
- Laden Sie die Daten mit MATLAB®.
- Was fällt Ihnen an den Rohdaten auf.
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| Lernzielkontrollfragen 5
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- Stellen Sie die Messwerte mit den Referenzwerten in MATLAB® als Open-Loop-Simulation dar.
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| Lernzielkontrollfragen 6
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- Analysieren Sie die Messergebnisse in Bezug auf die Referenz.
- Bestimmen Sie Offset, Rauschen und Drift.
- Zu welchem Ergebnis kommen Sie?
- Stellen Sie eine Tabelle der Analyseergebnisse auf.
- Welchen Zustand hat der Gierratensensor?
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| Lernzielkontrollfragen 7
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- Bewerten Sie die Analyseergebnisse. Sind Maßnahmen erforderlich?
- Erweitern Sie Ihre Tabelle um die Maßnahmen.
- Setzen Sie Ihre Maßnahmen systematisch um.
- Dokumentieren und belegen Sie die Wirkung mittels Open-Loop-Simulation.
- Welchen Zustand hat der Gierratensensor nach Umsetuing Ihrer Maßnahmen?
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Anforderungen
- Zeigen Sie Gierrate und Winkel in deg (°) an.
- Zeigen Sie für jede Runde die Referenz auf und an.
- Bestimmen Sie Rauschen, Offset und Drift der Gierrate in °/s im Stillstand.
- Bestimmen Sie Rauschen, Offset und Drift des Gierwinkels in ° für die Kreisfahrten.
- Kalibrieren Sie die Gierrate for jeder Fahrt und zeigen Sie den Zeitpunkt der Kalibrierung mit an.
- Jeder Graph zeigt über der Zeit:
- Referenz
- Kalibrierzeitpunkt
- Messwerte
- Runde als vertikale Linie mit Beschriftung z.B. Runde 1.
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