SDE SoSe26: AP 1.3 Längeregelung
| Autor: | Jonas von Döllen |
| Modul | Mechatronik, Systementwicklung (Wahlpflichtprofil „Systems Design Engineering“), Sommersemester |
| Lehrveranstaltung: | Praktikum Systementwicklung |
| Sprint: | Bildbasierte Spurführung für autonomes Fahren |
| SVN-URL | https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Software/AlphaBot/
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Einleitung
Im Zuge des Systementwicklungspraktikums in dem Schwerpunkt System Design Engineering muss ein Fahrzeug durch eine künstlich erzeugte Fahrstrecke autonohm auf der rechten Fahrspur fahren. Genutzt wird in diesem zweiten Teil des Praktikums ein AlphaBot mit einer Pixy2.1 Kamera oben drauf. Hierfür soll nach dem aktuellen Sprint eine Längsregelung implementiert werden. In diesem Artikel wird die Dokumentation dazu aufgeführt.
Planung
Ist Zustand
Bei der vorherigen Gruppe ist das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit durch die gesamte Fahrspur gefahren.
Soll Zustand
Das Fahrzeug soll nun vor einer Kurve die Geschwindigkeit je nach Krümmung drosseln und nach der Kurve wieder beschleunigen
Umsetzungsidee
Nach der Implementierung des Arbeitspaketes AP 1.1 Spurerkennung mit der Pixy 2.1 berechnet das Subsystem über die Kamerawerte ein Parameter über die Krümmung zurück. Durch diese Größe werden die beiden Motoren des Alphabots linear gedrosselt. Getestet werden die Werte anschließend durch das Auslesen der Werte in dem Data Inspector aus Simulink und dabei das beobachtete Verhalten des Alphabots durch den Tester.
Anforderungen
| Req. | Beschreibung | Priorität |
|---|---|---|
| 1 | Fahrzeug muss seine Geschwindigkeit vor einer Kurve sichtlich drosseln. (Motorpower 20% reduziert gegenüber der eingestellten Default Motorpower) drosseln | 1 |
| 2 | Fahrzeug muss seine Geschwindigkeit nach einer Kurve beschleunigen. (Motorpower min. 90% der eingestellten Default Motorpower) | 1 |
| 3 | Fahrzeug muss mit gedrosselter Geschwindigkeit die Kurve durchfahren. (Motorpower 20% gegenüber der eingestellten Default Motorpower reduziert) | 1 |
Umsetzung
Die Umsetzung erfolgte über eine Änderung des Konstantenwertes. Die Motoren wurden jeweils mit einem grundsätzlchen Motorpowerwert von 100 angetrieben. Die ausgegebene Stellgröße wird dann an dem einen Motor abgezogen und an dem anderen addiert, wodurch eine Querregelung realisiert wird. Der grundsätzliche Wert für die Motorpower wird nun mit dem Betrag des Winkel von dem Vektor der Pixy Kamera (siehe Artikel:SDE SoSe26: AP 1.1 Spurerkennung mit der Pixy2.1) linear abgezogen und begrenzt.
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Abb.2: vorheriger Motoransteuerung -
Abb.3: neue Regelung mit Subsystem integriert -
Abb. 4: Subsystem von innen
Tests
| Req. | Beschreibung | Testergebnis | Testperson | Datum |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Fahrzeug muss seine Geschwindigkeit vor einer Kurve sichtlich (Motorpower 20% reduziert gegenüber der eingestellten Default Motorpower) drosseln | |||
| 2 | Fahrzeug muss seine Geschwindigkeit nach einer Kurve beschleunigen (Motorpower min. 90% der eingestellten Default Motorpower) | |||
| 3 | Fahrzeug muss mit gedrosselter Geschwindigkeit die Kurve durchfahren (Motorpower 20% gegenüber der eingestellten Default Motorpower reduziert) |
Fehlerbehebung und Verbesserung
Bei dem Auslesen der Daten innerhalb des Data Inspectors des Simulinkmodells während des Fahrens ist eine nicht konstanter Winkel festzustellen. Der Winkel wird je nach Postion des Alphabots zum Abstand der Außenlinie verändert.
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