SDE-Team 2025/26
| Dozent: | Prof. Dr.-Ing. Schneider |
| Modul | Mechatronik, Systementwicklung (Wahlpflichtprofil „Systems Design Engineering“), Sommersemester |
| Modulbezeichnung: | MTR-B-2-6.11 |
| Modulverantwortung: | Ulrich Schneider |
| Lehrveranstaltung: | Praktikum Systementwurf |
| Zeit: | Dienstag, 08:15 - 10:30 Uhr, Selbstlernzeit: TBD |
| Ort: | Labor L3.3-E01-180 (Autonome Systeme) |
Qualifikationsziele
Die Studierenden haben praktische Erfahrungen bei der eigenständigen Entwicklung eines umfangreichen mechatronischen Systems unter Einsatz geeigneter Methoden und Werkzeuge innerhalb eines Projektteams. Sie verfügen über die Kompetenzen im Bereich der Projektplanung und – leitung sowie in allgemeinen gruppendynamischen Prozessen innerhalb eines Entwicklungsteams (Teamfähigkeit).
Die Studierenden können ihre Konzepte und Projektergebnisse vor einem Fachpublikum vorstellen und diskutieren.
Inhalte
Das Praktikum wird in einem eigens dafür hergerichteten Labor durchgeführt. Für die Projektplanung, Konzeption und Realisierung von Steuerungs- und Regelungsalgorithmen stehen den Studierenden Multimedia-PCs mit aktueller Anwendungssoftware zur Verfügung. Für die prototypische Realisierung des mechatronischen Systems wird eine Rapid Control Prototyping Plattform eingesetzt. Für die finale Realisierung sind aktuelle Mikrocontroller mit passenden Platinen vorgesehen.
Prüfungsform(en)
Prüfungsteilleistung im Rahmen des Praktikums Systementwurf als Nachweis, fachliche Ergebnisse einem Team vorstellen zu können. Ein Teil der Veranstaltungen kann in Form einer fachbezogenen Exkursion durchgeführt werden.
Die Modulnote setzt sich aus den beiden Prüfungsteilen nach ihrem SWS-Anteil gewichtet zusammen:
| Prüfungsteil | Gewichtung |
|---|---|
| Seminar Hausarbeit | 25 % |
| Seminar Präsentation/Multimediapräsentation | 25 % |
| Praktikum Systementwurf | 50 % |
Workload
| Modul/LV | SWS | Workload | Präsenz | Selbststudium |
|---|---|---|---|---|
| Systementwicklung | 4 | 150 h | 60 h | 90 h |
| Seminar Systementwicklung | 1 | 15 h | 22,5 h | |
| Praktikum Systementwurf | 3 | 36 h | 76,5 h (6,4 h/w) |
Terminübersicht SoSe25
| # | Termin | Thema | Protokoll |
|---|---|---|---|
| 1 | 25.03.2025 | Auftaktveranstaltung | Planung in Form eines Gantt Diagramms erstellt |
| 2 | 27.03.2025 | Auftaktveranstaltung | Kanban-Board erstellt, erste Tests Linienfolger
Folgende zu erledigen Punktew wurden in das Kanban-Board aufgenommen: Planung, Dokumentation, Prüfen der Linienfolgerdemo, Implementierung PD-Regler, durchgezogene Linie verfolgen (Meilenstein), Referenzmessung mit TopCon (Meilenstein), Fahrweg in Karte einzeichnen, 2D-Karte erstellen, Mittelinienfolger, drei Linien in Karte einzeichnen (Meilenstein) |
| 3 | 01.04.2025 | Linienverfolger und Referenzmessung | Planung überarbeitet -> Planung abgeschlossen, PD-Regler implementiert, Linienfolgerdemo E08b aus der Arduino Beispielbibliothek genutzt und geändert. Testdurchläufe
Prüfen der Linienfolgerdemo und Implementierung PD-Regler abgeschlossen |
| 4 | 03.04.2025 | Linienverfolger und Referenzmessung | Anpassung des Linienfolgerprogramms, es werden nun beide Motoren geregelt, nicht nur einer
Erste versuche zur Verfolgung der Mittellinie: wenn der aktuelle IstWert über 4000 || 0 == alles Schwarz, dann soll der AlphaBot geradeaus Fahren -> halber Erfolg Test 2: Mittellinienverfolgung mit letzten gespeicherten Motorwerten -> Linienfolgerfunktion nicht mehr gegeben, Änderungen zunächst wieder verworfen |
| 5 | 08.04.2025 | Linienverfolger und Referenzmessung | Erste Testmessungen, Vergleich von unterschiedlichen Topcon Positionen
Kommentar: Auf der Geraden kurz die Sicht verloren -> Standort des TopCon geändert - Messung aus der mitte der Schleife Zwei erfolgreiche Messungen für äußere Bahn ("TopCon_Messung_250408_1139.mat") und innere Bahn ("TopCon_Messung_250408_1153.mat") Messung durchgeführt mit "trackePrisma.m", Anzeige mit "zeigeTopConMessung.m" Referenzmessung in TopCon und Fahrweg in Karte abgeschlossen |
| 6 | 10.04.2025 | Linienverfolger und Referenzmessung | Mittellinienfolger angefangen: Softwareplanung im PAP erstellt und im umgesetzt umsetzung erfolgt mit switch case mit Zuständen zwischen weißer linie erkannt und keine linie erkannt
Erster Test: wenn der AlphaBot keine weiße linie erkennt soll er einfach geradeaus fahren -> Problem: der AlphaBot lenkt automatisch nach links Lösung: den linken Motor um einen Faktor verringern Zweiter Test: im Zustand keine Linie erkannt soll der AlphaBot mit den zuletzt verwendeten Motowerten fahren -> Problem: bei Linienabbruch folgt der Zustand 0 nicht schnell genug Dritter Test: Arrays für letzte Motorwerte anlegen und den drittletzten Motorwert nutzen Probleme zum Mittellinienverfolger bleiben bestehen |
| 22.04.2025 |  Feiertag: Ostern
| ||
| 7 | 29.04.2025 | Meilenstein Sprint 1 | |
| 8 | 06.05.2025 | ||
| 9 | 13.05.2025 | ||
| 10 | 20.05.2025 | ||
| 11 | 27.05.2025 | Meilenstein Sprint 2 | |
| 12 | 03.06.2025 | ab 13:00 Uhr Hochschultag | |
| 10.06.2025 | Feiertag: Pfingsten
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| 13 | 17.06.2025 | ||
| 14 | 24.06.2025 | Meilenstein Sprint 3 |
Hinweis: Alle Praktikumstermine sind Pflichttermine mit Anwesenheitspflicht.
PD-Regler Test und Parametrierung
| Testergebnisse | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Anhang
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