2012 (2009): Las Vegas Flugzeugstart

Autoren: Moritz Austermann,[Lukasbrandt|Lukas Brandt,[Paulmoiseev| Paul Moiseev

Problem-/Aufgabenstellung

Im Rahmen des Studienfaches "Systems Design Engineering" des Studienganges "Business and Systems Engineering" soll ein Einspurmodell hergeleitet, mit Hilfe des Tools MATLAB/Simulink erstellt, parametriert und zur Simulation von Fahrmanövern genutzt werdenl. Das Modell soll bei einer Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit betrachtet werden, dementsprechend soll die reine "Querdynamik" modelliert werden. Die Querbeschleunigung beträgt ca. 0-4m/s^2. Dabei soll es übersichtlich in drei Module aufgeteilt werden:

1. Manöverauswahl
2. Modell
3. Auswertung

In den Modulen soll eine Aufteilung in sinnvolle Komponenten (Reifen, Karosserie, Gierdynamik, Berechnung vom Schwimmwinkel vorne/hinten) erfolgen. Die Vorgehen soll nach dem V-Modell erfolgen.

Anforderungsdefinition

Als Ergebnis der Anforderungsdefinition wurde ein Lastenheft erstellt, welches in der folgenden Tabelle zu sehen ist.

ID	Typ	Kapitel	Inhalt	Ersteller	Datum
001	I	1	Manöversteuerung	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
002	A	1.1	Die Manöversteuerung bietet dem Nutzer die Möglichkeit, ein oder mehrere Manöver festzulegen.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
003	A	1.2	Die Eingangsgrößen für das Modell sind anhand des Manövers zu bestimmen.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
004	A	1.3	Die Eingangsgrößen müssen an das lineare Einspurmodell übergeben werden.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
005	A	1.4	Die Grenzwerte für Eingangswerte müssen vom Nutzer festgelegt werden.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
006	A	1.4.1	Die Eingangswerte müssen automatisch vom Tool mit den Grenzwerten verglichen werden.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
007	A	1.4.2	Default-Grenzwerte	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
008	I	2	Lineares Einspurmodell	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
009	A	2.1	Die Fahrt (Ausgabegrößen) ist anhand der Eingangsgrößen und Parameter zu berechnen.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
010	A	2.2	Das lineare Einspurmodell muss funktional anhand der Vorgaben der Lehrveranstaltung modelliert werden (siehe Skript SDE).	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
011	A	2.3	Die Ausgangsgrößen müssen an die Auswertung übergeben werden.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
012	I	3	Auswertung	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
013	A	3.1	Die Fahrt ist auszuwerten.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
014	A	3.2	Die Signale sind in einzelnen Diagrammen darzustellen.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
015	A	3.2.1	Quer- und Längsbeschleunigung im Schwerpunkt (KaCy und KaCx)	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
016	A	3.2.2	Angreifende Kräftesumme im Schwerpunkt (KFCx und KFCy)	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
017	A	3.2.3	Gierrate (ψ)	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
018	A	3.2.4	Schwimmwinkel im Fahrzeugschwerpunkt (β)	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
019	A	3.3	Die Signale sind vertikal übereinander anzuordnen.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
020	A	3.4	Die Zeitachse der Diagramme muss einheitlich sein.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
021	I	4	Schnittstellen und Parameter	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
022	A	4.1	Eingangsgrößen	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
023	A	4.1.1	Fahrlenkwinkel (δF)	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
024	A	4.1.2	Fahrzeuglängsgeschwindigkeit (KvCx)	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
025	A	4.2	Ausgangsgrößen	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
026	A	4.2.1	Modellgierrate (Kψ˙_esm)	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
027	A	4.2.2	Modellquerbeschleunigung (KaCy_esm)	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
027.1	A	4.2.3	Modelllängsbeschleunigung (KaCx_esm)	Austermann, Moiseev, Brandt	10.05.2020
027.2	A	4.2.4	Kräftesumme im Modellschwerpunkt (KFCx und KFCy)	Austermann, Moiseev, Brandt	10.05.2020
027.3	A	4.2.5	Schwimmwinkel im Fahrzeugschwerpunkt (β)	Austermann, Moiseev, Brandt	10.05.2020
028	A	4.3	Parameter	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
029	A	4.3.1	Massenträgheit (Jzz)	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
030	A	4.3.2	Radstand (l)	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
031	A	4.3.3	Schwerpunktsabstand zur Vorderachse (lv)	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
032	A	4.3.4	Masse (m)	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
033	A	4.3.5	Achsseitensteifigkeit vorne (cv)	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
034	A	4.3.6	Achsseitensteifigkeit hinten (ch)	Austermann, Moiseev, Brandt	01.05.2020
035	I	5	Software / Werkzeuge	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
036	A	5.1	Die Modellierung und Simulation muss mit dem Tool Matlab/Simulink erstellt werden.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
037	A	5.2	Das Modell muss modular und übersichtlich in der Struktur sein.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
038	A	5.3	Die Parameter müssen einheitlich und zentral erstellt werden.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
039	I	6	Dokumentation	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
040	A	6.1	Der Quellcode muss dokumentiert werden.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
041	A	6.1.1	Die Schnittstellen müssen dokumentiert sein.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
042	A	6.1.2	Eine kurze Funktionsbeschreibung muss zu jeder Funktion vorliegen.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
043	A	6.1.3	Es müssen Namenskonvention eingehalten werden (siehe \Allgemein\Literatur\Namenskonventionen.pdf).	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
044	A	6.2	Die Arbeitsergebnisse müssen fristgerecht (siehe FolienID 56) in SVN eingecheckt werden.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
045	A	6.3	Ein Eintrag im HSHL-Wiki muss erstellt werden.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
046	A	6.3.1	Eine Beschreibung der Verwendung des Modells muss vorliegen.	Austermann, Moiseev, Brandt	02.05.2020
047	I	7	Termine / Fristen	Austermann, Moiseev, Brandt	03.05.2020
048	A	7.1	Abgabe Lastenheft zum 05.05.	Austermann, Moiseev, Brandt	03.05.2020
049	A	7.2	Abgabe technischer Systemplan zum 12.05.	Austermann, Moiseev, Brandt	03.05.2020
050	A	7.3	Abgabe Komponentenspezifikation zum 19.05.	Austermann, Moiseev, Brandt	03.05.2020
051	A	7.4	Abgabe Simulinkmodell & Matlab-Parameterdatei 03.06.	Austermann, Moiseev, Brandt	03.05.2020
052	A	7.5	Abgabe Testbericht - Komponententest 09.06.	Austermann, Moiseev, Brandt	03.05.2020
053	A	7.6	Abgabe Testbericht - Integrationstest (Modultest) zum 16.06.	Austermann, Moiseev, Brandt	03.05.2020
054	A	7.7	Abgabe Testbericht - Systemtest zum 23.06.	Austermann, Moiseev, Brandt	03.05.2020
055	A	7.8	Abgabe des fertigen Modells und des Artikels im HSHL-Wiki zum 27.06.	Austermann, Moiseev, Brandt	03.05.2020

Komponentenentwurf

Als Ergebnis des Komponentenentwurfes wurde eine Komponentenspezifikation in Form von drei Tabellen erstellt, die unten aufgeführt werden.

ID	Kapitel	Inhalt	Ersteller	Datum 1
001		Aufgabe	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020
002	1.2	Zuweisen der Parameter zum Manövertyp	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020
003	1.3	Ausgabe der einzelnen Manövertyp-Parameter	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020
004		Eingänge	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020
005	1.2	Manoever_Parameter	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020
006	1.2	(muss noch in der Vorlesung geklärt bzw. spezifiziert werden)	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020
007	1.1	Manoever_Typ	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020
008	1.1	Manövertyp festlegen, Manöver 1= Linkskurve, Manöver 2= Rechtskurve, Manöver 3= Geradeausfahrt, Zeit (in s) angeben, ab dem der Lenkwinkel (in ° (Grad)) verändert werden soll	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020
009		Ausgänge	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020
010	4.1.1	Fahrlenkwinkel (δF)	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020
011	4.1.1	Der Fahrlenkwinkel ist als als 1 x 2 Vektor, bestehend aus den Lenkwinkeln der Vorder- und Hinterachse, darzustellen (als Winkel in °)	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020
012	4.1.2	Fahrzeuglängsgeschwindigkeit (KvCx)	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020
013	4.1.2	Die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit ist als Skalar, im Karosseriefesten Koordinatensystem zu darzustellen (als Geschwindigkeit in m/s).	Austermann/Brandt/Moiseev	16.05.2020

Produkt

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