Lageregelung beim Einparken: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 18. Februar 2019, 13:50 Uhr

Autor: Steffen Topp

Betreuer: Prof. Schneider

Abgabetermin: 08.07.2018

Einleitung

Zum Ende des Einparkvorgangs soll das Fahrzeug parallel in der Parklücke stehen.

Anforderungen

Konzipieren Sie eine Lageregelung unter Nutzung der hinteren zwei IR-Sensoren.
Setzen Sie das Konzept in der Simulation um.
Bewerten Sie das Ergebnis.
Testen Sie Ihre Regelung am realen Fahrzeug.
Optimieren Sie Ihre Lösung
Dokumentieren Sie Ihr Vorgehen nach wissenschaftlichem Standard.

Lösung

Konzept

Berechnung der Differenz zwischen den Werten der IR-Sensoren hinten links und hinten rechts
Berechnung der Winkelabweichung
Überprüfung, ob die Winkelabweichung den Maximalwert von 5° überschreitet (siehe Anforderungen im Hauptartikel AEP)
Maximaler Lenkeinschlag
Rückwärts fahren bis Differenzwert gleich Null oder bis einer der Sensorwerte kleiner 0,01m ist
Korrekturzug nach vorne
Erneute Überprüfung, ob die Winkelabweichung den Maximalwert überschreitet; ggf. Algorithmus ab 4. erneut durchlaufen

Berechnung der notwendigen Größen

Differenzwert der IR-Sensoren: $\Delta SensAbs=SensAbsRL- SensAbsRR$

Winkelabweichung: $\alpha = atan(\frac{180}{\Delta SensAbs})$

Der konstante Wert 180 steht für den Abstand der zwei hinteren IR-Sensoren

Umsetzung

Die Lageregelung wurde nach dem vorgestellten Konzept in einem SVN Branch umgesetzt. Die Erweiterung des vorhandenen Stateflow in der AEP Bibliothek ist dem nachfolgenden Bild zu entnehmen:

Ein Merge wurde aufgrund ausstehender Tests noch nicht umgesetzt. Die Betrachtung der Erweiterung am realen Fahrzeug ist aufgrund des nicht kompilierfähigen Online-Modells (siehe Starten der Online-Simulation) nicht möglich. Zur Simulation der Lageregelung in der Offline-Umgebung fehlt die Einbindung der Hecksensorik in der Bibliothek Sensoren Aktoren offline.

Ein Ansatz zur Implementierung der Infrarotsensoren hinten links und hinten rechts ist ebenfalls in dem Branch zur Lagerregelung hinterlegt.

Ausblick

Folgende Tätigkeiten sind noch ausstehend:

Implementierung der Hecksensorik in der Bibliothek Sensoren Aktoren offline
Test in der Offline-Simulation
Test am realen Fahrzeug inklusive Anpassung von Parametern (Einschlagwinkel, Fahrgeschwindigkeiten etc.)
Merge (Branch mit dem Trunk zusammenführen)

Weiterführende Links

→ zurück zum Hauptartikel: Praktikum SDE

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-Autor: Pascal Funke
+Autor:  [[Benutzer:Steffen Topp| Steffen Topp]]
 Betreuer: [[Benutzer:Ulrich_Schneider| Prof. Schneider]]
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 == Einleitung ==
-Die Ladeschaltung des Fahrzeugs ist derzeit defekt überarbeitungswürdig. Entsprechend des Fahrzeugs AMR2013 ist ein neues Powerpanel zu planen.
+Zum Ende des Einparkvorgangs soll das Fahrzeug parallel in der Parklücke stehen.
 == Anforderungen ==
-* Recherche, Einarbeitung, Inbetriebnahme und Test in das Powerpanel des AMR2013 (siehe SVN\..\Dokumentation\Systemarchitektur\_AMR2013).
+* Konzipieren Sie eine Lageregelung unter Nutzung der hinteren zwei IR-Sensoren.
-* Arbeiten Sie sich in die Schnittstelle zur Programmierung des Atmel uC ein.
+* Setzen Sie das Konzept in der Simulation um.
-* Bewertung, ob die Umsetzung auch für das AMR 2012 Sinn macht.
+* Bewerten Sie das Ergebnis.
-* Planung des Umbaus
+* Testen Sie Ihre Regelung am realen Fahrzeug.
-* Erstellung der Stückliste
+* Optimieren Sie Ihre Lösung
 * Dokumentieren Sie Ihr Vorgehen nach wissenschaftlichem Standard.
+== Lösung ==
+[[Datei:PAP Lageregelung.png|rechts|mini|200px|Programmablaufplan zur Lageregelung beim Einparken (erstellt mit PapDesigner) ]]
+=== Konzept ===
+# Berechnung der Differenz zwischen den Werten der IR-Sensoren hinten links und hinten rechts
+# Berechnung der Winkelabweichung
+# Überprüfung, ob die Winkelabweichung den Maximalwert von 5° überschreitet (siehe Anforderungen im [[AEP_-_Autonomes_Einparken | Hauptartikel AEP]])
+# Maximaler Lenkeinschlag
+# Rückwärts fahren bis Differenzwert gleich Null oder bis einer der Sensorwerte kleiner 0,01m ist
+# Korrekturzug nach vorne
+# Erneute Überprüfung, ob die Winkelabweichung den Maximalwert überschreitet; ggf. Algorithmus ab 4. erneut durchlaufen
+=== Berechnung der notwendigen Größen ===
+Differenzwert der IR-Sensoren:
+<math>\Delta SensAbs=SensAbsRL- SensAbsRR</math>
+Winkelabweichung:
+<math>\alpha = atan(\frac{180}{\Delta SensAbs})</math>
+Der konstante Wert 180 steht für den Abstand der zwei hinteren IR-Sensoren
+=== Umsetzung ===
+Die Lageregelung wurde nach dem vorgestellten Konzept in einem [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/branches/2018_12_14_Lageregelung/ SVN Branch] umgesetzt. Die Erweiterung des vorhandenen Stateflow in der [[AEP_-_Autonomes_Einparken|AEP Bibliothek]] ist dem nachfolgenden Bild zu entnehmen:
+[[Datei:Lageregelung.png|center|mini|550px|Ausschnitt der Erweiterung im Stateflow]]
+Ein Merge wurde aufgrund ausstehender Tests noch nicht umgesetzt.
+Die Betrachtung der Erweiterung am realen Fahrzeug ist aufgrund des nicht kompilierfähigen Online-Modells (siehe [[Starten der Online-Simulation]]) nicht möglich.
+Zur Simulation der Lageregelung in der Offline-Umgebung fehlt die Einbindung der Hecksensorik in der [[Fahrzeugsoftware#bib_Sensoren_Aktoren_offline.mdl | Bibliothek Sensoren Aktoren offline]].
+Ein Ansatz zur Implementierung der Infrarotsensoren hinten links und hinten rechts ist ebenfalls in dem [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/branches/2018_12_14_Lageregelung/ Branch zur Lagerregelung] hinterlegt.
+=== Ausblick ===
+Folgende Tätigkeiten sind noch ausstehend:
+* Implementierung der Hecksensorik in der [[Fahrzeugsoftware#bib_Sensoren_Aktoren_offline.mdl | Bibliothek Sensoren Aktoren offline]]
+* Test in der Offline-Simulation
+* Test am realen Fahrzeug inklusive Anpassung von Parametern (Einschlagwinkel, Fahrgeschwindigkeiten etc.)
+* Merge (Branch mit dem Trunk zusammenführen)
 == Weiterführende Links ==