Workshop 2 - SenGier/SabGier - Gruppe 3 - SoSe2024

Autoren: Xiangyao Liu & Yuhan Pan & Yunkai Lin

Messkette

Abbildung 1: Messkette-Fernbedienung

Sensorblock - SenFernb

Das von der Fernbedienung empfangene Signal wird in diesem Simulink Modul SenFernb-block verarbeitet,das im Abb.1 mit einem roten Rahmen makiert ist. Durch die Darstellung in Simulink ist das zu erkennen,dass das von dSpace empfangene Signal direkt an den Sensorblock gesendet wird. Im diese SenFernb Block werden das Signal von Fernbedienung im 2 Teile der Lenkwinkel- und Gaspedal-Signal jeweils verarbeitet. Das Eingangssignal SenRti_PwmBreiteLw_f64 ist ein Pulsweitenmoduliertes Signal, was mit einer Frequenz 50 Hz und PT1 Filter gefiltert wird. Das gefilterte Signal wird durch den Look up Funktion in einen Winkel zuordnet, und durch Ausgang 11 geschickt. Und das gefilterte Signal würde auch durch Ausgang 1 direkt in AKT-Block geschickt.Das gefilterte Signal wird auch durch den Checks_Drange Block geleitet und mit SenFernbR_LwEingriff_maxPulsweite_f64h und SenFernbR_LwEingriff_minPulsweite_f64h verglichen, um zu überprüfen, ob es sich innerhalb des angegebenen Bereichs befindet. Das überprüfte Signal wird SenFernb_CheckLw_bit genannt und wird über den Ausgang 8 an das AKT-Modul ausgegeben.

Das Eingangssignal SenRti_PwmBreiteGas_f64 ist auch ein Pulsweitenmoduliertes Signal und übermittelt die Gaspedalstellung von Fernbedienung. Es wurde direkt in Ausgang 10 geschickt und als Filterungssignal in AKT-Block geschickt.Das Signal SenRti_PwmBreiteGas_f64 wird ebenfalls durch den "Checks_Drange" Block geleitet und mit SenFernbR_GasEingriff_maxPulsweite_f64h und SenFernbR_GasEingriff_minPulsweite_f64h verglichen, um zu überprüfen, ob es sich innerhalb des angegebenen Bereichs befindet. Das überprüfte Signal wird SenFernb_Gas_bit genannt und wird über den Ausgang 5 an das AKT-Modul ausgegeben.

Das Signal SenRti_PwmFLw_f64 ist ein Frequenzmodulationssignal. Es wird durch einen Verstärkungsblock mit einem Verstärkungsfaktor von 1 geleitet und über den Ausgang 12 an das AKT-Modul ausgegeben. Es wird auch durch den Checks_Srange Block geleitet und nach Überprüfung, ob es sich im angegebenen Bereich befindet, wird das überprüfte Signal SenFernb_CheckFreqLw_bit genannt und über den Ausgang 9 an das AKT-Modul ausgegeben.

Das Signal SenRti_PwmFGas_f64 ist ebenfalls ein Frequenzmodulationssignal. Es wird durch einen Verstärkungsblock mit einem Verstärkungsfaktor von 1 geleitet und über den Ausgang 7 an das AKT-Modul ausgegeben. Es wird auch durch den Checks_Srange Block geleitet und nach Überprüfung, ob es sich im angegebenen Bereich befindet, wird das überprüfte Signal SenFernb_Freq_bit genannt und über den Ausgang 6 an das AKT-Modul ausgegeben.

SenFernb_CheckLw_bit-Signal und SenFernb_CheckFreqLw_bit-Signal werden gemeinsam durch einen NAND-Logikblock geleitet, um das SenFernb_LwFernbEin_bit-Signal zu bilden, das dann über den Ausgang 2 zum AKT-Modul ausgegeben wird.

SenFernb_Gas_bit-Signal und SenFernb_Freq_bit-Signal werden gemeinsam durch einen NAND-Logikblock geleitet, um das SenFernb_GasFernbEin_bit-Signal zu bilden, das dann über den Ausgang 3 zum AKT-Modul ausgegeben wird.

Abbildung 3: SenFernb - Fernbedienung

Aufgabe 2.3: Messung am Fahrzeug

I/O der SenGier - Gierrate in Online Modul
Eingänge	Ausgänge
SenGier_psip_roh_ADC_f64	SenGier_psip_roh_K_f64
SenGier_psip_OffsetSensorrohwert_f64

I/O der SAB - Signalaufbereitung in Online Modul
Eingänge	Ausgänge
SenGier_psip_roh_K_f64	SabGier_psip_filt_K_f64
SenTast_AEP_bit	SabGier_psi_filt_K_f64
SenTast_BSF_Rundk_bit	SabGier_psip_unfilt_K_f64
SenTast_BSF_RundkHindernis_bit	SabGier_psip_offset_K_f64
SenGier_psip_roh_K_f64	SabGier_Reset_bit
SenTast_Reset_bit

Messtabelle
Nr.	Lenkwinkel	Gas	Zeit in s
1	+7° (links)	0,8	10,49 11,02 10,16 10,82 11,08
2	+7° (links)	0,9	07,88 07,71 08,20
3	-7° (rechts)	0,8	10,46 10,33 10,95 10,87 11,38
4	-7° (rechts)	0,9	08,60 08,38 08,56 08,67

SVN-Ordner: https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Daten/Gierrate/Gruppe3/

Das Signal der Lenkwinkel werden durch Eingang SenGier_psip_roh_ADC_f64 in Simulink SenGier - Gierrate von dSPACE RT1104 eingelest. Durch die Umwandlungsmodell wird die Einheit des Lenkwinkels von Degree in Rad umgewandelt, und durch den Ausgang SenGier_psip_roh_K_f64 in den Simulink SabGier - Gierrate geschickt. Das Rohwert der Offsetsensor werden durch Eingang SenGier_psip_OffsetSensorrohwert_f64 von dSPACE RT1104 eingelest.

Aufgabe 2.4: Darstellung der Messergebnisse

Still

In Messung der Stillstand, Linksfahrt und Rechtfahrt hat man nicht den Tastern BSF_RundkHindernis, BSF_Rundk und AEP drücken, deshalb sind diese drei Signal immer 0.

Aufgrund der Testwagen in der Messung ist alter Wagen, deshalb ist der Signal von Wagenauswahl eins.

Abb.3 SenWagen_Auswahl
Abb.4 SenTast_BSF_Rundk
Abb.5 SenTast_BSF_RundkHindernis
Abb.6 SenTast_AEP
Abb.7 SenTast Reset

Die Gierwinkel wird durch die Integration der Gierrate erhalten. Die gefilterte Gierrate zeigt eine stabile Veränderung, daher nimmt der Gierwinkel mit der Zeit zu.

Wie aus Abbildung neun deutlich zu erkennen ist, zeigt die ungefilterte Gierrate deutliche Oszillationen, während das gefilterte Signal wesentlich stabiler ist.

Abb.8 Gierrate filt ,unfilt und Gierwinkel signal
Abb.9 Vergleich der gefilterten und ungefilterten Gierrate

Das Signal SenGier_psip_offsetSensorrohwert in Abbildung 12 ist der Offset-Wert der gemessenen Werte des Gier-Sensors. Sein Wert schwankt um -0.0201.

Das Signal SenGier_psip_roh_ADC in Abbildung 11 ist der Rohwert des Gierwinkels, der von dSPACE eingegeben wird.

Das Signal SenGier_psip_roh_k in Abbildung 10 ist der Rohwert des Gierwinkels, der nach der Umwandlung in Bogenmaß erhalten wird. Sein Wert schwankt um 0.0021.Dieses Signal wird dem Simulink-Modul SabGier aufbereitet

Abb.10 SenGier_psip_roh_k_still
Abb.11 SenGier_psip_roh_ADC_still
Abb.12 SenGier_psip_offsetSensorrohwert_still
Abb.13 SenGier Gierrate still

Das Signal SabGier_psip_offset_k ist die Gierratenoffset, und es ist ein fester Wert von 0,002118.

Linkfahrt

In den Linksfahrt haben wir ein Lenkswinkel mit 7 Grad und Geschwindigkeit 0.8 im Controldesk eingestellt, und danach fuhr das Auto mit den eingegebene Parameter eine Reihe von Kreisen nach links und die Werte der Signale von Ein- und Ausgänge der SimulinkModel SenGier - Gierrate und SabGier - Gierrate würden durch Controldesk separat aufgezeichnet.

Durch den SenGier_psip_roh_ADC_f64 wurde den Werte von SenGier_psip_roh_ADC_f64 gezeigt, dass den Anzahl immer um 0.128 herum schwankt. Da die Einheit der Lenkwinkelparameter, die in das Fahrzeug eingegeben werden, in Grad sind, muss dieser Wert in Simulink durch eine Umrechnung von Grad in Radiant transformiert werden. Dadurch erhält man einen neuen Eingabewert für den Lenkwinkel wie den Kurve im Abb. SenGier_Psip_roh_K_f64, der in Radiant gemessen wird. Und danach wurde es durch den Ausgang der SenGier_psip_roh_K_f64 in den Simulink Model SabGier - Gierrate geschickt.

Abb. SenGier_psip_roh_ADC_f64 Linksfahrt
Abb. SenGier_Psip_roh_K_f64 Linksfahrt
Abb. SenGier_psip_offsetSensorrohwert Linksfahrt

Danach wird die Signal durch Eingang SenGier_psip_roh_K_f64 in Simulink SabGier - Gierrate geschickt. Dieses Eingangssignal wird zunächst als Eingangssignal an das Berechnungsmodul Offsetberechnung gesendet. und Anschließend führt dieses Signal eine Summenoperation mit dem Ausgangssignal ADC_eing_Offset von Offsetberechnung Moduls durch. Die Berechnungsergebnis wurde danach mit den Ausgangsignal von Multiport Switch multipliziert. Dieses multiplizierten Ergebnis kann durch den PT-1 Filter gefiltert und als gefilterten Dreheschwindigkeit über den Ausgang SabGier_psip_filt_K_f64 ausschicken. Im Abb. SabGier_psip Vergleich kann Sehen, die Werte nach PT-1 Filter ist stabiler als ungefilterte Signal und schwänkt nicht so stark.

Die Signal wird auch in Model Intergration der Geschwindigkeit mit Formel KTsZ/Z-1 integriert und der Gierratewinkel wird als Ergebnis der Operation erhalten und als Ausgangssignal über den Ausgang SabGier_psi_filt_K_f64 ausgegeben. Wegen der Lauf des Kreisfahrenes des Fahrzeug immer an Richtung Links, werden der Gierrate Winkel auch immer größer.

Abb. SabGier_psip Vergleich Linksfahrt
Abb. Ausgänge von SabGier Linksfahrt

Rechtfahrt

Im Rechtsfahrt haben wir auch mit den Geschwindigkeit 0.8 im Controldesk eingestellt jedoch mit den Lenkswinkel -7 Grad, was absolut Gegenteil von den Linksfahrt ist. Daher haben wir auch ein Rohrwert der Drehgeschwindigkeit bekommen, was wird auch durch Eingang SenGier_psip_roh_ADC_f64 in den Simulink Model SenGier - Gierrate eingegeben. und durch die gleichen Unwandlung wie im Linksfahrt wird die Einheit der Lenkswinkel von Degree in Rad umrechnet, und die Signal wird über den Ausgang SenGier_psip_roh_K_f64 ausgegeben. Die Ploten der Messdaten zeigt darunter.

Abb. SenGier_psip_roh_ADC_f64 Rechtsfahrt
Abb. SenGier_psip_roh_k_f64 Rechtsfahrt
Abb. SenGier_psip_offsetsensorrohwert Rechtsfahrt

Das Signal wird über Eingang SenGier_psip_roh_K_f64 in den SabGier - Gierrate geschickt, und er wird die gleichen Operationen wiederholen, die er zuvor bei Linksfahrt durchgeführt hat. Das Signal von SenGier Model wird anschliesslich durch den PT-1 Filter gefiltert, und als Drehgeschwindigkeit über Ausgang SabGier_psip_filt_K_f64 ausgegeben. gleichzeitig wird es durch den Simulink Model Integration der Geschwindigkeit integriert. und das berechnende Ergebnis wird als Gierratewinkel ausgeben. Aufgrund der entgegengesetzten Fahrtrichtung, ist das Trendenz der Veränderung des Gierratewinkels auch duruch die entgegegesetzten Richtung.