BSF - Längsregelung und Querregelung
Autor: Alessio Cebeci, Daoyin Wang
Betreuer: Prof. Dr. Mirek Göbel
Einleitung
Es wird ein Fahrzeug entwickelt, welches sich an den Anforderungen und Bedingungen des CaroloCups orientiert. Hierbei handelt es sich um einen Wettbewerb, indem studentische Teams mit autonom fahrenden Modellfahrzeugen Parcoure und Einparksituationen meistern müssen. Es wird in diesem Artikel in erste Teil über Antrieb, Lenkung und Fernbedienung; in zweite Teil über Längsregelung und Querregelung vorgestellt.
Anforderungen
Pflichtenheft
MS3-MS4
Überprüfung der Hardware
Überprüfung des Antriebs
Die Überprüfung des Antriebs gliedert sich in zwei Phasen. In der ersten Phase wird eine Komponentenspezifikation erstellt, die alle Merkmale des Antriebs beinhaltet. In der zweiten Phase wird der aktuelle Zustand des Fahrzeugs in punkto Antrieb begutachtet. Dazu wird jeder Fall der Komponentenspezifikation am Fahrzeug getestet und ein Testbericht erstellt.
Komponentenspezifikation
Die nachfolgende Tabelle zeigt die Aspekte, die im Bereich des Antriebs am Carolo Cup Fahrzeug überprüft werden sollen.
| ID | Inhalt | Ersteller | Datum | Geprüft von | Datum |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Der Servo-Motor muss fest am Fahrzeug verbaut sein. | Cebeci | 28.10.2020 | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
| 2 | Der Servo-Motor muss an die dSpace-Karte angeschlossen sein. | Cebeci | 28.10.2020 | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
| 3 | Die Anschlussleitungen des Servo-Motors sollten unbeschädigt und fachgerächt angeschlossen sein. | Cebeci | 28.10.2020 | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
| 4 | Der Motor sollte über die dSpace-Karte ansteuerbar sein. | Cebeci | 28.10.2020 | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
| 5 | Der Motor soll entsprechend der gesetzten Parameter Leistung abgeben. | Cebeci | 28.10.2020 | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
Testbericht der Überprüfung des Antriebs
| ID | Testfallbeschreibung | Eingang () | Ausgang () | Erwartetes Ergebnis | Testergebnis | Bewertung | Testperson | Datum |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Das Rad des Fahrzeugs ist bei einer Pulsdauer von ca. 1,75 ms in Nullstellung (Stillstand). | 1,70 - 1,80 ms | Drehrichtung = 0 | Drehrichtung = 0 | Drehrichtung = 0 | i.O. | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
| 2 | Das Rad des Fahrzeugs dreht sich im Bereich einer Pulsdauer von 1,0 ms und 1,75 ms nach rechts (vorwärts). | 1,0 - 1,75 ms | Drehrichtung = Rechts | Drehrichtung = Rechts | Drehrichtung = Rechts | i.O. | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
| 3 | Das Rad des Fahrzeugs dreht sich im Bereich einer Pulsdauer von 1,75 ms und 2,0 ms nach links (rückwärts). | 1,75 - 2,0 ms | Drehrichtung = Rechts | Drehrichtung = Rechts | Drehrichtung = Rechts | i.O. | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
Überprüfung der Lenkung
Es gibt vier Situationen für die Steuerung der Fahrzeuglenkung. Das Fahrzeug fährt normalerweise geradeaus. Das Fahrzeug biegt nach links und rechts ab. Biegen das Fahrzeug links und rechts ab, wenn es rückwärts geparkt ist. Das Fahrzeug vermeidet Hindernisse.
Zurück zur tatsächlichen Situation können wir sie in sechs Möglichkeiten einteilen. Es ist so wie folgende Bilders.
| Diagramm der - | - theoretischen - | - Situation |
|---|---|---|
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Komponentenspezifikation
Die nachfolgende Tabelle zeigt die Aspekte, die im Bereich des Antriebs am Carolo Cup Fahrzeug überprüft werden sollen.
| ID | Inhalt | Ersteller | Datum | Geprüft von | Datum |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Die Mechanik der Lenkung muss in Bezug auf die Nullstellung kalibriert sein. | Daoyin Wang | 28.10.2020 | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
| 2 | Wenn der Lenkmotor in Nullstellung steht, dann soll das Rad senkrecht zu Achse steht. | Daoyin Wang | 28.10.2020 | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
| 3 | Bei Vorgabe eines (math.) negativen Lenkwinkels muss das Fzg um den Betrag dieses Winkels nach rechts Lenken | Daoyin Wang | 28.10.2020 | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
| 4 | Bei Vorgabe eines (math.) positiven Lenkwinkels muss das Fzu um den Betrag dieses Winkels nach links lenken | Daoyin Wang | 28.10.2020 | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
Testergebnis der Überprüfung der Lenkung
Da es sich bei dieser Entwicklung um die einer einzelnen Komponente handelt, schließt der Komponententest mit dem Testbericht die Entwicklung ab.
| ID | Testfallbeschreibung | Eingang (Pulsdauer) | Ausgang (Lenkwinkel) | Erwartetes Ergebnis | Testergebnis | Bewertung | Testperson | Datum |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Der Lenkwinkel ist bei ca. einer Pulsdauer von 1.5 ms in Nullstellung. | 1.5 ms | Lenkwinkel = 0° | Lenkwinkel = 0° | Lenkwinkel = 0° | i.O. | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
| 2 | Der Lenkwinkel ist bei einer Pulsdauer von ca. 1.0 - 1.5 ms zwischen - 24° und 0°. | 1.0 - 1.5 ms | Lenkwinkel ist zwischen - 24° und 0°. | Lenkwinkel ist zwischen - 24° und 0°. | Lenkwinkel ist zwischen - 24° und 0°. | i.O. | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
| 3 | Der Lenkwinkel ist bei einer Pulsdauer von ca. 1.5 - 2.0 ms zwischen 0° und 24°. | 1.5 - 2.0 ms | Lenkwinkel ist zwischen 0° und 24°. | Lenkwinkel ist zwischen 0° und 24°. | Lenkwinkel ist zwischen 0° und 24°. | i.O. | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
Überprüfung der Fernbedienung
Komponentenspezifikation
Die nachfolgende Tabelle zeigt die Aspekte, die im Bereich des Antriebs am Carolo Cup Fahrzeug überprüft werden sollen.
| ID | Inhalt | Ersteller | Datum | Geprüft von | Datum |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Der Empfänger der Fernbedienung muss fest am Fahrzeug verbaut sein. | Cebeci | 28.10.2020 | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
| 2 | Der Empfänger der Fernbedienung muss an die dSpace-Karte angeschlossen sein. | Cebeci | 28.10.2020 | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
| 3 | Die Anschlussleitungen des Empfängers der Fernbedienung sollten unbeschädigt und fachgerächt angeschlossen sein. | Cebeci | 28.10.2020 | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
| 4 | Der Empfänger sollte an die dSpace-Karte , bei einer Betätigung der Lenkung an der Fernbedienung, korrekte Parameter übermitteln. | Cebeci | 28.10.2020 | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
| 5 | Der Empfänger sollte an die dSpace-Karte , bei einer Betätigung des Gaspedals an der Fernbedienung, korrekte Parameter übermitteln. | Cebeci | 28.10.2020 | Daoyin Wang | 03.11.2020 |
Testbericht der Überprüfung der Fernbedienung und des Empfängers
| PWM - | - Signal - | - Bilder |
|---|---|---|
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| ID | Testfallbeschreibung | Eingang () | Ausgang () | Erwartetes Ergebnis | Testergebnis | Bewertung | Testperson | Datum |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Wenn das Lenkrad der Fernbedienung in Nullstellung steht, dann beträgt die Pulsdauer ca. 1,5 ms. | Drehrichtung = 0 | 1,5 ms | 1,5 ms | 1,5 ms | i.O. | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
| 2 | Wenn das Lenkrad der Fernbedienung nach links gedreht wird, dann beträgt die Pulsdauer zwischen ca. 1,0 bis 1,5 ms. | Drehrichtung = Links | 1,0 - 1,5 ms | 1,0 - 1,5 ms | 1,0 - 1,5 ms | i.O. | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
| 3 | Wenn das Lenkrad der Fernbedienung nach betätigt wird, dann beträgt die Pulsdauer zwischen ca. 1,5 bis 2,0 ms . | Drehrichtung = Rechts | 1,5 - 2,0 ms | 1,5 - 2,0 ms | 1,5 - 2,0 ms | i.O. | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
| 4 | Wenn das Gaspedal der Fernbedienung nicht betätigt wird, dann beträgt die Pulsdauer der Nullstellung (Stillstand) ca. 1,75 ms. | Pedalstellung = mittig | 1,75 ms | 1,75 ms | 1,75 ms | i.O. | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
| 5 | Wenn das Gaspedal der Fernbedienung nach hinten gedrückt wird, dann beträgt die Pulsdauer zwischen ca. 1,00 bis 1,75 ms. | Pedalstellung = zwischen hinten und mittig | 1,00 - 1,75 ms | 1,00 - 1,75 ms | 1,00 - 1,75 ms | i.O. | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
| 6 | Wenn das Gaspedal der Fernbedienung nach vorne gedrückt wird, dann beträgt die Pulsdauer zwischen ca. 1,75 bis 2,0 ms. | Pedalstellung = zwischen mittig und vorne | 1,75 - 2,0 ms | 1,75 - 2,0 ms | 1,75 - 2,0 ms | i.O. | Alessio Cebeci | 03.11.2020 |
Überprüfung der Regelungen
Überprüfung der Längsregelung
Überprüfung der Querregelung
Zusammenfassung
Literaturverzeichnis
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