Seminaraufgabe SoSe 2021: Einspurmodell Gruppe C - Versionsgeschichte

Maike Luetkewitte: /* Komponentenspezifikation */

2021-07-12T12:46:35Z

Komponentenspezifikation

← Nächstältere Version		Version vom 12. Juli 2021, 12:46 Uhr
Zeile 213:		Zeile 213:
	Die Komponentenspezifikation definiert die Aufgabe, das Verhalten, den inneren Aufbau und die Schnittstellen der Komponenten<ref name="Skript" />.		Die Komponentenspezifikation definiert die Aufgabe, das Verhalten, den inneren Aufbau und die Schnittstellen der Komponenten<ref name="Skript" />.

	Die Module "Manöverauswahl" und "Auswertung" werden nicht weiter in Komponenten separiert. In beiden Modulen werden keine komplexen Formeln angewendet. Das Modul "Modell" wird, wie im technischen Systemplan beschrieben, in fünf Komponenten unterteilt. Deren Funktionsweise soll im Folgenden mithilfe mathematischer Zusammenhänge erläutert werden. Die Herleitung erfolgt angelehnt an <ref> Göbel, M.: ''Fahrwerkmanagement Skript'', Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Version 1.7, 10.06.2020</ref>.		Die Module "Manöverauswahl" und "Auswertung" werden nicht weiter in Komponenten separiert. In beiden Modulen werden keine komplexen Formeln angewendet. Das Modul "Modell" wird, wie im technischen Systemplan beschrieben, in fünf Komponenten unterteilt. Deren Funktionsweise soll im Folgenden mithilfe mathematischer Zusammenhänge erläutert werden. Die Herleitung erfolgt angelehnt an <ref> Göbel, M.: ''Fahrwerkmanagement Skript'', Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Version 1.7, 10.06.2020, S. 12ff.</ref>.

	=== Lenkwinkel ===		=== Lenkwinkel ===

Maike Luetkewitte: /* Zusammenfassung */

2021-07-12T12:41:44Z

Zusammenfassung

← Nächstältere Version		Version vom 12. Juli 2021, 12:41 Uhr
Zeile 372:		Zeile 372:

	Die Tests des entwickelten Modells bestätigen dessen Funktionsfähigkeit. In diesem Zusammenhang ist wichtig zu erwähnen, dass das lineare Einspurmodell nur dann funktionsfähig ist, wenn die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit ungleich 0 ist.		Die Tests des entwickelten Modells bestätigen dessen Funktionsfähigkeit. In diesem Zusammenhang ist wichtig zu erwähnen, dass das lineare Einspurmodell nur dann funktionsfähig ist, wenn die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit ungleich 0 ist.

			=== Anleitung zur Verwendung des Modells ===

			Im Folgenden wird die Verwendung des Modells noch einmal kurz beschrieben:

			# Führen Sie das MATLAB Skript aus. Im Anschluss öffnet sich automatisch die GUI zur Eingabe der Parameter.
			# Geben Sie die gewünschten Parameter ein und klicken Sie auf den "Save"-Button. Die Parameter werden automatisch in MATLAB geladen und das Simulink Modell öffnet sich.
			# Führen Sie das Simulink Modell aus.
			# Öffnen Sie ggf. das Scope im Modul "Auswertung".

	== Arbeitsergebnisse ==		== Arbeitsergebnisse ==

Katrin Schoene: /* Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf */

2021-07-12T12:08:51Z

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

← Nächstältere Version		Version vom 12. Juli 2021, 12:08 Uhr
Zeile 130:		Zeile 130:

	Der funktionale Systementwurf soll die Systemstruktur ermitteln und dabei lösungsneutral sein.		Der funktionale Systementwurf soll die Systemstruktur ermitteln und dabei lösungsneutral sein.
	Im Systemplan, der jeder Gruppe zur Verfügung gestellt wurde, gibt es die drei Module Manöversteuerung, Modell und Auswertung<ref name="Skript" />.		Im Systemplan, der jeder Gruppe zur Verfügung gestellt wurde, gibt es die drei Module "Manöversteuerung", "Modell" und "Auswertung"<ref name="Skript" />.
	<br/>		<br/>

Maike Luetkewitte: /* Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf */

2021-07-08T21:47:44Z

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

← Nächstältere Version		Version vom 8. Juli 2021, 21:47 Uhr
Zeile 152:		Zeile 152:
	[[Datei:Technischer_Systemplan_Modul_Modell_Gruppe_C.png\|left\|mini\|600px\|Abb. 3: Das Modul "Modell" im technischen Systemplan]]		[[Datei:Technischer_Systemplan_Modul_Modell_Gruppe_C.png\|left\|mini\|600px\|Abb. 3: Das Modul "Modell" im technischen Systemplan]]
	<br clear=all>		<br clear=all>


			Die Ein- und Ausgänge sowie die Funktionalitäten der einzelnen Komponenten sind in Tabelle 2 dargestellt.

	{\| class="mw-datatable"		{\| class="mw-datatable"

Maike Luetkewitte: /* Ergebnis */

2021-07-08T21:44:40Z

Ergebnis

← Nächstältere Version		Version vom 8. Juli 2021, 21:44 Uhr
Zeile 352:		Zeile 352:
	Die mit dem entwickelten linearen Einspurmodell erlangten Ergebnisse für das Fahrzeugverhalten entsprechen den erwarteten Ergebnissen. Die Graphen der Ausgabewerte für eine Linkskurve wurden bereits im Rahmen der Umsetzung gezeigt. Für eine Rechtskurve ist das Ergebnis dasselbe, nur dass die Verläufe an der x-Achse gespiegelt sind. Das Ergebnis für die Slalomfahrt ist in Abb. 8 dargestellt. Der sinusförmige Verlauf des Fahrerlenkwinkels bewirkt einen sinusförmigen Verlauf der Ausgangsgrößen.		Die mit dem entwickelten linearen Einspurmodell erlangten Ergebnisse für das Fahrzeugverhalten entsprechen den erwarteten Ergebnissen. Die Graphen der Ausgabewerte für eine Linkskurve wurden bereits im Rahmen der Umsetzung gezeigt. Für eine Rechtskurve ist das Ergebnis dasselbe, nur dass die Verläufe an der x-Achse gespiegelt sind. Das Ergebnis für die Slalomfahrt ist in Abb. 8 dargestellt. Der sinusförmige Verlauf des Fahrerlenkwinkels bewirkt einen sinusförmigen Verlauf der Ausgangsgrößen.
	<br/>		<br/>
	[[Datei: Ergebnis_Slalom_Gruppe_C.PNG\|left\|mini\|~~600px~~\|Abb. 8: Darstellung der Ergebnisse für das Fahrmanöver Slalom mit den default-Eingabewerten]]		[[Datei: Ergebnis_Slalom_Gruppe_C.PNG\|left\|mini\|800px\|Abb. 8: Darstellung der Ergebnisse für das Fahrmanöver Slalom mit den default-Eingabewerten]]
	<br clear=all>		<br clear=all>
	Die Ergebnisse zeigen, dass das lineare Einspurmodell nur für die Simulation eines fahrenden Fahrzeugs geeignet ist. Aufgrund der mathematischen Umsetzung, in der durch die Eingangsgeschwindigkeit <math>_Kv_{Cx}</math> geteilt wird, ist die Simulation eines stehenden Fahrzeugs nicht möglich.		Die Ergebnisse zeigen, dass das lineare Einspurmodell nur für die Simulation eines fahrenden Fahrzeugs geeignet ist. Aufgrund der mathematischen Umsetzung, in der durch die Eingangsgeschwindigkeit <math>_Kv_{Cx}</math> geteilt wird, ist die Simulation eines stehenden Fahrzeugs nicht möglich.

Maike Luetkewitte: /* Umsetzung des Modells in Simulink */

2021-07-08T21:44:26Z

Umsetzung des Modells in Simulink

← Nächstältere Version		Version vom 8. Juli 2021, 21:44 Uhr
Zeile 323:		Zeile 323:
	In dem Modul "Manöverauswahl" werden die Längsgeschwindigkeit und das Fahrmanöver für das eigentliche Einspurmodell aufbereitet. Die Längsgeschwindigkeit wird aus der Parameterdatei übernommen und kann so an das Modell übergeben werden. Der Fahrerlenkwinkel muss abhängig vom ausgewählten Fahrmanöver modifiziert werden (vgl. Abb. 5).		In dem Modul "Manöverauswahl" werden die Längsgeschwindigkeit und das Fahrmanöver für das eigentliche Einspurmodell aufbereitet. Die Längsgeschwindigkeit wird aus der Parameterdatei übernommen und kann so an das Modell übergeben werden. Der Fahrerlenkwinkel muss abhängig vom ausgewählten Fahrmanöver modifiziert werden (vgl. Abb. 5).
	<br/>		<br/>
	[[Datei: Unterscheidung_Fahrmanoever_Gruppe_C.PNG\|left\|mini\|~~300px~~\|Abb. 5: Umsetzung der verschiedenen Fahrmanöver in dem Modul "Manöverauswahl"]]		[[Datei: Unterscheidung_Fahrmanoever_Gruppe_C.PNG\|left\|mini\|600px\|Abb. 5: Umsetzung der verschiedenen Fahrmanöver in dem Modul "Manöverauswahl"]]
	<br clear=all>		<br clear=all>

Zeile 331:		Zeile 331:
	Das Modul "Modell" besitzt die im Rahmen des Systemplans gezeigte Struktur der Komponenten. In den einzelnen Komponenten sind die in der Komponentenspezifikation beschriebenen mathematischen Zusammenhänge durch Simulink Blöcke umgesetzt. Dies ist in Abb. 6 beispielhaft für die Komponente "Räder" gezeigt.		Das Modul "Modell" besitzt die im Rahmen des Systemplans gezeigte Struktur der Komponenten. In den einzelnen Komponenten sind die in der Komponentenspezifikation beschriebenen mathematischen Zusammenhänge durch Simulink Blöcke umgesetzt. Dies ist in Abb. 6 beispielhaft für die Komponente "Räder" gezeigt.
	<br/>		<br/>
	[[Datei: Umsetzung_Komponente_Raeder_Gruppe_C.PNG\|left\|mini\|~~300px~~\|Abb. 6: Umsetzung der Komponente Räder]]		[[Datei: Umsetzung_Komponente_Raeder_Gruppe_C.PNG\|left\|mini\|600px\|Abb. 6: Umsetzung der Komponente "Räder"]]
	<br clear=all>		<br clear=all>

Zeile 345:		Zeile 345:
	Die zusammengehörenden Informationen werden über einen Bus zusammengefasst und so an das Scope übergeben. In Abb. 7 ist die Ausgabe des Scopes beispielhaft für eine Linkskurve mit den default-Werten dargestellt.		Die zusammengehörenden Informationen werden über einen Bus zusammengefasst und so an das Scope übergeben. In Abb. 7 ist die Ausgabe des Scopes beispielhaft für eine Linkskurve mit den default-Werten dargestellt.
	<br/>		<br/>
	[[Datei: Ergebnis_Linkskurve_Gruppe_C.PNG\|left\|mini\|~~600px~~\|Abb. 7: Darstellung der Ergebnisse für das Fahrmanöver Linkskurve mit den default-Eingabewerten]]		[[Datei: Ergebnis_Linkskurve_Gruppe_C.PNG\|left\|mini\|800px\|Abb. 7: Darstellung der Ergebnisse für das Fahrmanöver Linkskurve mit den default-Eingabewerten]]
	<br clear=all>		<br clear=all>

Maike Luetkewitte: /* Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf */

2021-07-08T21:43:05Z

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

← Nächstältere Version		Version vom 8. Juli 2021, 21:43 Uhr
Zeile 137:		Zeile 137:

	In dem Modul "Manöversteuerung" wählt der Benutzer ein Fahrmanöver aus und gibt seine gewünschten Parameter für Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und Fahrerlenkwinkel ein. Diese Eingabe wird über eine Benuteroberlfäche (GUI) umgesetzt (vgl. Abb. 2).		In dem Modul "Manöversteuerung" wählt der Benutzer ein Fahrmanöver aus und gibt seine gewünschten Parameter für Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und Fahrerlenkwinkel ein. Diese Eingabe wird über eine Benuteroberlfäche (GUI) umgesetzt (vgl. Abb. 2).
	[[Datei:Technischer_Systemplan_Modul_Manoeversteuerung_Gruppe_C.png\|left\|mini\|~~300px~~\|Abb. 2: Das Modul "Manöversteuerung" im technischen Systemplan]] <br clear=all>		[[Datei:Technischer_Systemplan_Modul_Manoeversteuerung_Gruppe_C.png\|left\|mini\|600px\|Abb. 2: Das Modul "Manöversteuerung" im technischen Systemplan]] <br clear=all>

	Der Eingang für dieses Modul ist die Benutzereingabe, die über die GUI umgesetzt wird. Als Ausgänge sind Fahrzeuglängsgeschwindigkeit <math> _Kv_{Cx} </math> und Fahrerlenkwinkel <math> \delta_F </math> definiert.		Der Eingang für dieses Modul ist die Benutzereingabe, die über die GUI umgesetzt wird. Als Ausgänge sind Fahrzeuglängsgeschwindigkeit <math> _Kv_{Cx} </math> und Fahrerlenkwinkel <math> \delta_F </math> definiert.
Zeile 150:		Zeile 150:
	* Schwerpunktsatz		* Schwerpunktsatz

	[[Datei:Technischer_Systemplan_Modul_Modell_Gruppe_C.png\|left\|mini\|~~300px~~\|Abb. 3: Das Modul "Modell" im technischen Systemplan]]		[[Datei:Technischer_Systemplan_Modul_Modell_Gruppe_C.png\|left\|mini\|600px\|Abb. 3: Das Modul "Modell" im technischen Systemplan]]
	<br clear=all>		<br clear=all>

Katrin Schoene: /* Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf */

2021-07-08T21:38:22Z

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

← Nächstältere Version		Version vom 8. Juli 2021, 21:38 Uhr
Zeile 134:		Zeile 134:

	Der folgende technische Systementwurf (vgl. Abb. 1) entstammt diesem funktionalen Systemplan. <br/>		Der folgende technische Systementwurf (vgl. Abb. 1) entstammt diesem funktionalen Systemplan. <br/>
	[[Datei:Technischer_Systemplan_Gruppe_C.png\|left\|mini\|~~300px~~\|Abb. 1: Der technische Systemplan in Simulink]] <br clear=all>		[[Datei:Technischer_Systemplan_Gruppe_C.png\|left\|mini\|600px\|Abb. 1: Der technische Systemplan in Simulink]] <br clear=all>

	In dem Modul "Manöversteuerung" wählt der Benutzer ein Fahrmanöver aus und gibt seine gewünschten Parameter für Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und Fahrerlenkwinkel ein. Diese Eingabe wird über eine Benuteroberlfäche (GUI) umgesetzt (vgl. Abb. 2).		In dem Modul "Manöversteuerung" wählt der Benutzer ein Fahrmanöver aus und gibt seine gewünschten Parameter für Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und Fahrerlenkwinkel ein. Diese Eingabe wird über eine Benuteroberlfäche (GUI) umgesetzt (vgl. Abb. 2).

Maike Luetkewitte: /* Manöverauswahl */

2021-07-08T21:34:27Z

Manöverauswahl

← Nächstältere Version		Version vom 8. Juli 2021, 21:34 Uhr
Zeile 326:		Zeile 326:
	<br clear=all>		<br clear=all>

	Wird eine Linkskurve ausgewählt, wird der vom Benutzer eingegebene Lenkwinkel als Sprung zum Zeitpunkt ~~Null~~ an das Modell übergeben. Im Falle einer Rechtskurve wird der Fahrerlenkwinkel mit -1 multipliziert und dann als Sprung analog zu der Linkskurve übergeben. Wird "Slalom" als Fahrmanöver gewählt, wird als Fahrerlenkwinkel eine Sinusschwingung an das Modell übergeben. Die Sinusschwingung besitzt den vom Benutzer eingegebenen Lenkwinkel als Amplitude.		Wird eine Linkskurve ausgewählt, wird der vom Benutzer eingegebene Lenkwinkel als Sprung zum Zeitpunkt 1 s an das Modell übergeben. Im Falle einer Rechtskurve wird der Fahrerlenkwinkel mit -1 multipliziert und dann als Sprung analog zu der Linkskurve übergeben. Wird "Slalom" als Fahrmanöver gewählt, wird als Fahrerlenkwinkel eine Sinusschwingung an das Modell übergeben. Die Sinusschwingung besitzt den vom Benutzer eingegebenen Lenkwinkel als Amplitude.

	==== Modell ====		==== Modell ====

Maike Luetkewitte: /* Auswertung */

2021-07-08T21:31:39Z

Auswertung

← Nächstältere Version		Version vom 8. Juli 2021, 21:31 Uhr
Zeile 345:		Zeile 345:
	Die zusammengehörenden Informationen werden über einen Bus zusammengefasst und so an das Scope übergeben. In Abb. 7 ist die Ausgabe des Scopes beispielhaft für eine Linkskurve mit den default-Werten dargestellt.		Die zusammengehörenden Informationen werden über einen Bus zusammengefasst und so an das Scope übergeben. In Abb. 7 ist die Ausgabe des Scopes beispielhaft für eine Linkskurve mit den default-Werten dargestellt.
	<br/>		<br/>
	[[Datei: ~~Ergbenis_Linkskurve_Gruppe_C~~.PNG\|left\|mini\|600px\|Abb. 7: Darstellung der Ergebnisse für das Fahrmanöver Linkskurve mit den default-Eingabewerten]]		[[Datei: Ergebnis_Linkskurve_Gruppe_C.PNG\|left\|mini\|600px\|Abb. 7: Darstellung der Ergebnisse für das Fahrmanöver Linkskurve mit den default-Eingabewerten]]
	<br clear=all>		<br clear=all>