SoSe2024 - Sensoren (SEN) und Signalaufbereitung (SAB)

Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider
Workshop 2: Sensoren in Simulink (SEN) und Signalaufbereitung (SAB)
Workshoptermin: 25.04.2024
Lernzielkontrolle 1: 02.05.2024

Einleitung

Die Workshops im SDE Praktikum sollen die Studierenden das praktische Arbeiten in einem Mechatroniklabor im Bereich modellbasierte Entwicklung mit MATLAB/Simulink und DSpace Hardware DS1104/ControlDesk vermitteln. Der Umgang soll in der Selbstlernzeit geübt werden.

Lernziele

Nach erfolgreicher Teilnahme am Workshop:

können Sie die Simulation bedienen und Ergebnisse erzeugen.
haben Sie die Messketten der Sensoren online/offline dargestellt.
können Sie Sensorsignale aufbereiten.
können Sie mit ControlDesk Sensorwerte visualisieren.
können Sie mit ControlDesk Sensorwerte aufzeichnen, die Aufzeichnung korrekt benennen und in SVN speichern.
können Sie Messungen mit funktion_wandle_dspacemess_in_CCF_mess.mat in ein MATLAB^®-Format konvertieren und analysieren.
können Sie Fehler in der Messkette aufzeigen und beheben.

Bewertung

Die Bewertung erfolgt im Rahmen der Lernzielkontrolle 1 am 02.05.2024.

Voraussetzungen

Dieser Workshop baut Workshops 1 auf.
Studieren Sie die Praktikumsordnung.
Die unter Vorbereitung aufgeführten Aufgaben sind vor dem Workshoptermin vorzubereiten. Der Workshop baut auf Ihre Vorbereitung auf.

Der Workshop setzt nachfolgende Kenntnisse voraus:

die Grundlagen der Programmierung,
der Umgang mit der Versionsverwaltung SVN und
der Umgang mit MATLAB^®/Simulink.
Für den Workshop benötigen Sie MATLAB®Simulink in der Version 2019b 64bit.

Entsprechende Selbstlernkurse finden Sie auf der Lernplattform.

Lernzielkontrolle

Ablauf des Praktikums

Tabelle 1: Agenda des Workshops
Uhrzeit	Agenda	Form
08:15	Begrüßung	Moderation durch Prof. Schneider
08:20	Sensor-Messketten Offline	Einzelpräsentationen, max. 5 Minuten
08:35	Sensor-Messketten Online	Einzelpräsentationen, max. 5 Minuten
08:50	Sensor-Messketten Online	Einzelpräsentationen, max. 5 Minuten
10:25	Messung der Gierrate am Fahrzeug, Auswertung und Analyse	Gruppenarbeit 10 Minuten am Fahrzeug und PC
10:30 Uhr	Veranstaltungsende

Versuchsvorbereitung

Themen der Teams

Füllen Sie bitte Ihren Wiki-Artikel und orientieren Sie sich am Beispielartikel.

Tabelle 2: Teameinteilung und Themen für die Vorbereitung
#	Thema	Teilnehmer
1	Abstandssensorik (SenAbs)	Daniel Block, Dennis Fleer
2	Gierrate (SenGier, SabGier)	Paul Janzen, Philipp Sander
3	Fernbedienung (SenFernb)	Yunkai Lin, Xiangyao Liu, Yuhan Pan

Aufgabe 1.1 Hausaufgabe: Softwarearchitektur Offline-Modell

Analysieren Sie die Softwararchitektur des Online-Modells für Ihren Sensor (vgl. Tabelle 2)

Identifizieren Sie die Quellen/Eingänge.
Identifizieren Sie die Senken/Ausgänge.
Skizzieren Sie für Ihren Sensor eine vollständige Messkette.

Aufgabe 1.2 Hausaufgabe: Softwarearchitektur Online-Modell

Analysieren Sie die Softwararchitektur des Online-Modells für Ihren Sensor (vgl. Tabelle 2)

Identifizieren Sie die Quellen/Eingänge.
Identifizieren Sie die Senken/Ausgänge.
Skizzieren Sie für Ihren Sensor eine vollständige Messkette.

Aufgabe 1.3 Vertiefung: Vergleich Softwarearchitektur Online/Offline-Modell

Was sind die Gemeinsamkeiten und Unterschiede beider Modelle?

Arbeitsergebnisse:

Messkette Offline & Online
Vergleichstabelle

Lernzielkontrollfragen:

Welche Verarbeitungsblöcke gibt es?
Welche Signalflüsse gibt es?

Vorbereitung

Studieren Sie das Feedback auf der Diskussionsseite Ihres Artikels
Schauen Sie sich die Bewertung der Lernzielkontrolle 1 in Sciebo an.
Erzeugen Sie einen Entwicklungszweig des Simulationsmodells.
Setzen Sie alle bestätigten Maßnahmen der Lernzielkontrolle 1 um.
Testen Sie die Änderungen anhand aufgezeichneter Messdaten (vgl. Workshop 5).
Weisen Sie die Wirksamkeit der Umsetzung mit Testberichten nach.

Durchführung

Die Teams stellen nacheinander Prof. Schneider den aktuellen Stand vor.
Präsentieren Sie die Maßnahmen und Wirksamkeit Block für Block.
Stellen Sie in einem Plot Messwert und Referenz vor der Maßnahme und Sinal nach der Maßnahme dar.
Dokumentieren Sie die Wirksamkeit und diskutieren Sie diese mit Prof. Schneider.
Während Prof. Schneider bei anderen Teams ist, arbeiten Sie an Ihren Wiki-Artikeln
Dokumentieren Sie nachhaltig in SVN und im Wiki.
Führen Sie die erfolgreich getesteten Änderungen im Hauptzweig (trunk) zusammen.

Workshopziele:

Alle untersuchten Sensoren (vgl. Tabelle 2) funktionieren einwandfrei.
Die Funktion der Senoren (SEN/SAB) ist einheitlich im Wiki dokumentiert.

Nützlicher Link

MATLAB^®-Skript, welches die Messung in eine Auswertedatei umwandelt: funktion_wandle_dspacemess_in_CCF_mess.m

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