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.matin 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
| 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.
| # | 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?
Workshop
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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