Workshop 2 - SenGier/SabGier - Gruppe 1 - SoSe2024

Autoren: Paul Janzen & Daniel Block
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SDE Praktikum
Termine SoSe-24
Lernzielkontrolle 1

Abstandssensorik (SenAbs)

Beschreibung

Aufgabe 1.3 Vergleich Softwarearchitektur Online/Offline-Modell
In diesem Artikel wird die Messkette vom Infrarotsensor (Sharp GP2D120) aufgezeigt. Außerdem werden die unterschiede der Messkette in einer Vergleichstabelle dargestellt.
Genauere Informationen zum Sensor finden Sie unter: [1]

Messketten

Offline Modell:

Abbildung 1: Offline Messkette

Online Modell:

Abbildung 2: Online Messkette

Vergleich I/O

Offline

Eingänge	Ausgänge
SEN_eing	SenAbs_xVR_K_f64
	SenAbs_xHR_K_f64
	SenAbs_yHR_K_f64
	SenAbs_yHL_K_f64

Online

Eingänge	Ausgänge
SenAbs_ADC_xVR_f64	SenAbs_xVR_K_f64
SenAbs_ADC_xHR_f64	SenAbs_xHR_K_f64
SenAbs_ADC_yHR_f64	SenAbs_yHR_K_f64
SenAbs_ADC_yHL_f64	SenAbs_yHL_K_f64

Offline

Blöcke
Matlab Funktion

Online

Blöcke
ADC
Gain
Lookup Table
Median Filter

Gyro LPR510AL

Abbildung 1: Gierratensensor LPR510AL

Lernzielkontrollfragen 1 

In dem Wagen 1 ist der LPR510AL Gierratensensor verbaut.

Einbauposition

Der Gierratensensor ist im gelben Rechteck auf der Hauptplatine verbaut.

Abbildung 1: Position des Gierratensensor auf der Hauptplatine

Primärsensor

Der LPY510AL ist ein 2-Achsen Sensor (X-Z), welcher die Gierrate (Z) und das Nicken (X) misst. Dieser ist auf der Hauptplatine verlötet. Je nach Ausführung kann der Sensor ±100°/s und ±400°/s messen. Das Modul verfügt über einen 3.3V Spannungsregler, sodass dieser auch mit 5V betrieben werden kann. Die Drehgeschwindigkeit kann pro Drehachse an 2 Sensorpins abgelesen werden, wobei jeweils einer der Pins immer eine 4-Fach so hohe Geschwindigkeit messen kann, jedoch mit einer geringeren Genauigkeit (8-Bit AD-Wandler). Genauere informationen sind zu finden unter: https://a.pololu-files.com/product/1267

Literatur

Datenblatt SVN Checkout URL: https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Literatur/Datenblätter/Gyro/

Sensoreigenschaften

Messgröße: Zentrifugalkraft [N]
Messbereich: +/-100°/s und +/-400°/s
Messgenauigkeit: Abhängig von AD-Wandler Auflösung. Ausgabespannung (0V - 3.3V): -100/-400°/s (0V), 0°/s (1,23V), 100/400°/s (3.3V) (mit Uref 3.3V)
Stromversorgung: 3.3V bis 5V

Sensoranschlussplan

Nr	Name	Funktion	dSPACE Anschluss
1	VIN	Spannungseingang des Boards
2	GND	Masse
3	Vref	Referenzspannung
4	4Z	Drehung um die Z-Achse (Gieren)
5	Z	Drehung um die Z-Achse (Gieren)	DS1104MUX ADC1 CH3

Messungsaufbau

Versuche:

1. 3 min im Stillstand
2. 5 Runden im Uhrzeigersinn
3. 5 Runden im Gegenuhrzeigersinn

Messungsablauf:

1. Video Aufnahmestart (Für die Zeitenmessung)
2. Messung start im ControlDesk
3. Resetbetätigung am Fahrzeug (Zum Kalibrieren)
4. Fahren. (Die erste und letze Runde zählt nicht)
5. Aufnahme beenden

Aufgenommene Daten:

Nr	Variable
1	Zeit
2	SabGier_Reset_bit
3	SabGier_psi_filt_K_f64
4	SabGier_psip_filt_K_f64
5	SabGier_psip_offset_K_f64
6	SabGier_psip_unfilt_K_f64
7	SenGier_psi_reset_bit
8	SenGier_psip_OffsetSensorrohwert_f64
9	SenGier_psip_roh_ADC_f64
10	SenGier_psip_roh_K_f64
11	SabGier_psi_filt_K_deg_f64

Signalanalyse

Stillstand

Gierrate und Winkel in Grad

test

Rauschen, Offset und Drift der Gierrate in °/s

test

Kreisfahrt im Uhrzeigersinn

Rauschen, Offset und Drift des Gierwinkels in ° für die Kreisfahrt

test

Kreisfahrt im Gegenuhrzeigersinn

Rauschen, Offset und Drift des Gierwinkels in ° für die Kreisfahrt

test