Regelung des Radschlupfes eines Modellautos

Aus HSHL Mechatronik
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Abb. 1: Skizze eines 3-rädrigen Fahrzeugs mit Geschwindigkeiten, Ortsvektoren und Koordinatensystemen zur Herleitung des kinematischen Fahrzeugmodells.

Autoren: Mario Wollschläger, Lukas Honerlage → zurück zur Übersicht: WS2022: Angewandte Elektrotechnik (BSE)

Einleitung

Bei dem vorliegenden Artikel handelt es sich um ein Projekt aus dem Praktikum angewandte Elektrotechnik des Studiengangs Business and Systems Engineering (BSE). Ziel des Projektes ist es den Radschlupf eines Modellautos zu Regeln. Hierfür wird die Raddrehzahl über Sensoren erfasst. Die erfassten Daten speisen eine Regelungsalgorithmus, welcher auf einem Mikrokontroller ausgeführt wird. Basierend auf dem Ergebnis des Algorithmus wird in die Motoransteuerung eigegriffen um den Regelkreis zu schließen.

Das Projekt wird nach dem V-Modell durchgeführt.

Anforderungen

Tabelle 1: Testbare, atomare Anforderungen
ID Inhalt Ersteller Datum Geprüft von Datum
1 Das Fahrzeugmodell muss die Kinematik des als starr angenommenen Fahrzeugkörpers beschreiben. Prof. Göbel 07.06.2017 Prof. Schneider 08.06.2017
2 Das Fahrverhalten muss unter der Annahme korrekt abgebildet werden, dass die Räder schlupffrei abrollen. Prof. Göbel 07.06.2017 Prof. Schneider 08.06.2017
3 Am Eingang werden die Längsgeschwindigkeiten entlang der x-Achse des Fahrzeugkoordinatensystems K der Räder rechts (R) und links (L) vorgegeben. Prof. Göbel 07.06.2017 Prof. Schneider 08.06.2017
4 Am Ausgang müssen
  1. die Position und Geschwindigkeit des Mittelpunktes M und des frei definierbaren Punktes D in x- und y-Richtung des Inertialsystems I
  2. der Gierwinkel
  3. und die Gierrate

zur Verfügung stehen.

Prof. Göbel 07.06.2017 Prof. Schneider 08.06.2017
5 Das Modell muss in Matlab/Simulink erstellt werden. Prof. Göbel 07.06.2017 Prof. Schneider 08.06.2017
6 Die Rechnung des Modells erfolgt mit diskreten Zeitschritten (es sind diskrete Integratoren zu verwenden). Prof. Göbel 07.06.2017 Prof. Schneider 08.06.2017
7 Die Dokumentation muss auf Basis der Mehrkörpersystemeberechnung leicht nachvollziehbar erfolgen. Prof. Göbel 07.06.2017 Prof. Schneider 08.06.2017
8 Bei der Simulation muss eine graphische Ausgabe der Position und Richtung des Fahrzeugs in x- und y-Koordinaten des I-Systems erfolgen. Prof. Göbel 07.06.2017 Prof. Schneider 08.06.2017
9 Die Signalnamen müssen gemäß nebenstehender Abbildung gewählt werden. Prof. Göbel 07.06.2017 Prof. Schneider 08.06.2017

Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf

Komponentenspezifikation

Programmierung

Komponententest

Zusammenfassung

Literaturverzeichnis




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