ArduMower: Regler

Dieser Wiki-Beitrag ist Teil eines Projektes, welches im Rahmen vom Fachpraktikum Elektrotechnik im 6. Semester und 7. Mechatronik absolviert wurde. Ziel des Beitrags ist es, eine nachhaltige Dokumentation zu schaffen, welche die Ergebnisse festhält und das weitere Arbeiten am Projekt ermöglicht.

Autoren: Marcel Kreuer

Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Schneider, Prof. Dr.-Ing. Mirek Göbel

Einleitung

Dieser Artikel beschreibt die Implementierung des Reglers eines Mähroboters. Ziel ist es eine Regelung der Radgeschwindigkeiten zu erreichen, sodass der Mähroboter die von der Strategie errechneten Wege trotz Störeinflüssen befahren kann.

Anforderungen

Sowohl im Lasten als auch im Pflichtenheft finden sich keine direkten Anforderungen an eine Regelung der Fahrt des Mähroboters. Sie ist jedoch essential wichtig um beispielsweise die Fahrt zur Ladestation, das Umsetzen einer Mähstrategie, das vollständige Mähen der Fläche und die Anforderung an die Verarbeitungszeit zu erfüllen

Um eine Umsetzung des Reglers zu spezifizieren wurden folgende Anforderungen an die Karte gestellt

ID	Inhalt	Ersteller	Datum	Geprüft von	Datum
1	Der Regler hat folgende Eingangsgrößen. Den euklidischen Abstand zum Soll-Kurs: Abstand_Soll_Kurs Die mittlere Geschwindigkeit des Roboters in PWM: PWM_Sollgeschwindigkeit	Marcel Kreuer	05.10.2017	Simon Kohfeld	05.10.2017
2	Der Regler hat folgende Ausgangsgrößen. PWM Geschwindigkeit der linken Motors: PWM Motor Links PWM Geschwindigkeit des rechten Motors: PWM Motor Rechts	Marcel Kreuer	05.10.2017	Simon Kohfeld	05.10.2017
3	Der Roboter muss aus Entfernungen von bis zu 1,5 Metern zum Soll-Kurs, zurück zum Sollkurs finden.	Marcel Kreuer	05.10.2017	Simon Kohfeld	05.10.2017
4	Der Roboter muss aus einer Entfernung von 1 Meter, binnen 3 Metern zurück auf dem Soll-Kurs sein.	Marcel Kreuer	05.10.2017	Simon Kohfeld	05.10.2017
5	Der Roboter darf bei der Regelung im vorgeschriebenen Funktionsbereich nicht mehr als 30 cm überschwingen.	Marcel Kreuer	05.10.2017	Simon Kohfeld	05.10.2017
6	Die Regler muss zyklisch aktualisiert werden.	Marcel Kreuer	05.10.2017	Simon Kohfeld	05.10.2017
7	Die Umsetzung muss als Simulink-Modell erfolgen.	Marcel Kreuer	05.10.2017	Simon Kohfeld	05.10.2017
8	Die Implementierung muss nach dem Prinzip eines PID-Reglers geschehen.	Marcel Kreuer	05.10.2017	Simon Kohfeld	05.10.2017
9	Die Implementierung muss ohne Beeinträchtigung der Laufzeit erfolgen.	Marcel Kreuer	05.10.2017	Simon Kohfeld	05.10.2017
10	Bei Kommentierung und Dokumentation muss sich an die Projektrichtlinien gehalten werden.	Marcel Kreuer	05.10.2017	Simon Kohfeld	05.10.2017

Funktionaler-/Technischer Systementwurf

Bei der Größe des zu erstellenden Modells werden die Schritte Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf des V-Modells zusammen gelegt und bereits Schnittstellen zwischen den einzelnen Blöcken definiert.

1. Aufgrund der geringen Komplexität des Reglers wird dieser in einem Block implementiert.

Ansatzpunkte für die Fortführung des Ardumower Projektes

Pinbelegung der Motortreiber auf der Ardumower Platine

Geschwindigkeit links: PWM Pin 3

Geschwindigkeit rechts: PWM Pin 5

Richtung links: Digital Pin 31

Richtung rechts: Digital Pin 33

Link zum Quelltext in SVN

SVN: ArduMower Regler.slx

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