Seminaraufgabe SoSe 2021: Einspurmodell Gruppe B

Autoren: Björn Schlottke und Dennis Schleicher

Einleitung

Dieser Artikel dokumentiert die Ausarbeitung der Gruppe B im Modul Systems Design Engineering im Sommersemester 2021. Die Aufgabe beinhaltet die Entwicklung des linearen Einspurmodells nach dem V-Modell als Tool zur Komplexitätsbeherrschung. Hierfür wurden die Inhalte des Skriptes Datei:Skript Fahrwerkmanagent ProfGöbel.pdf in Submodule und zugehörige Komponenten aufgeteilt und in einem MATLAB 2020a Simulink Modell umgesetzt.

Vorgehensweise nach V-Modell

Wie bereits erläutert wurde die Entwicklung nach dem V-Modell durchgeführt. Dies beinhaltet die in der folgenden Abbildung dargestellten Schritte. Um diese Schritte noch einmal aufzuführen, werden sie an dieser Stelle kurz aufgelistet.

1. Anforderungsdefinition
2. Funktionaler Systementwurf
3. Technischer Systementwurf
4. Komponentenspezifikation
5. Programmierung
6. Komponententest
7. Integrationstest
8. Systemtest
9. Abnahmetest

Die Schritte 6 - 9 werden in dem vorliegenden Artikel nicht behandelt, weil sie die Testung der Ausarbeitungen von Gruppe J sowie den Abnahmetest des entwickelten Modells durch Prof. Göbel, betreffen. Somit wird lediglich die Entwicklung des linearen Einspurmodells behandelt.

Anforderungen

Zunächst werden alle Anforderungen zu denen sich Gruppe B im Rahmen dieser Seminararbeit verpflichtet in einem Lastenheft festgehalten. Hierfür wurde das Lastenheft mit der folgenden Struktur versehen.

1. Formale Anforderungen
   1. Nachhaltigkeit des Programmcodes
   2. Abgaben des letzten Meilensteins im HSHL Wiki
2. Termine und Fristen
3. Aufbau
   1. Teilmodul Mannöversteuerung
   2. Teilmodul Modell
   3. Teilmodul Auswertung
4. Modellgrundlagen

Das gesamte Lastenheft kann im [SVN] eingesehen werden.

Tabelle 1: Auszug aus der Anforderungsliste

ID	Typ	Kapitel	Inhalt
001	I	1	Formale Anforderungen
002	A	1	Es muss die Software MATLAB 2020a benutzt werden.
003	A	1	Die Vorgehensweise muss dem V-Modell nach Vorlage von Prof. Göbel entsprechen.
004	A	1	Es muss ein lineares Einspurmodell in MATLAB Simulink erstellt werden.
005	A	1	Für die Erstellung des Modells müssen die Parameter extrahiert und in MATLAB angelegt werden.
009	A	1	Die Parameter müssen nachträglich anpassbar sein. Manöverauswahl Modell Auswertung
010	2	Die Module müssen in sinnvolle Komponenten aufgeteilt werden: Reifen Karosserie Gierdynamik Berechnung Schwimmwinkel vorne/hinten etc.
017	3	Das lineare Einspurmodell muss folgende Eingangsparameter besitzen: Geschwindigkeit Lenkwinkel
018	3	Die Eigenschaften des Modells (z.B. die Masse des Fahrzeugs) müssen realitätsnah parametriert werden.
019	3	Es müssen folgende Ausgänge berechnet werden: Schräglaufwinkel v/h Schwimmwinkel gesamt/v/h Quer- und Längskräfte v/h Quer- und Längsbeschleunigung (ca. 0-4 m/s2)
022	4	Dem Benutzer muss die Möglichkeit gegeben werden, das gewünschte Fahrmanöver durch geeignete Parameter zu beschreiben.
023	4	Die Ausgangssignale müssen graphisch dargestellt werden.
025	5	Das lineare Einspurmodell muss in Simulink gebaut werden.
026	5	Das Modell muss in MATLAB parametriert werden.
027	5	Es muss die MATLAB-Version 2020a verwendet werden.

Dokumentation

Link zu der Ausarbeitung in SVN

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