Simulation des Gyroskops LPR510AL: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 14. November 2014, 17:35 Uhr

Bearbeiter: Autor: Torben Petersen

Abgabetermin: 28.11.2014

Für das entschuldigte Ferbleiben beim Praktikum am 06.11.14 wird die hier beschriebene Aufgabe bis zum Abgabetermin bearbeitet und Prof. Schneider vorgestellt. Gehen Sie systematisch in den in SDE vermittelten Schritten

Theorie
Konzept
Modellierung
Umsetzung
Testing

vor.

Konzept

Als Aufgabenstellung ist der Gyro-Sensor LPR510AL zu simulieren. Als Einstieg ist ein Konzept als PAP zu entwickeln.

Charakteriesierung

Zeichnen Sie drei Rohdatensequenzen von mindestens 30 s auf. Diese sollte nachfolgende Phasen umfassen

Stillstand
Linkskurve mit konstanten Radius und somit konstanter Gierrate
Rechtskurve mit konstanten Radius und somit konstanter Gierrate

Rohdaten sind die Signale, die vom Gyro in der DS1104 ankommen.

Schnittstelle zu Matlab

Lesen Sie die aufgezeichneten Daten sequentiell in Matlab (nicht Simulink) ein.

Charakterisierung

Charakterisieren Sie den Gyro entsprechend der Kriterien

Offset
Rauschen
Langzeitdrift

Modellierung

Simulieren Sie den Gyro entsprechend der realen Charakteristika. Legen Sie hierzu einen Entwicklungszweig (Branch) an nutzen Sie die Simulink Offine-Simulation.

Ergebnisdarstellung

Vergleichen Sie die reale Messung mit der Simulation für die Phasen

Stillstand
Linkskurve mit konstanten Radius und somit konstanter Gierrate
Rechtskurve mit konstanten Radius und somit konstanter Gierrate

Passen Sie ggf. die Simulationsparameter an. Dokumentieren Sie die Ergebnisse in drei Graphen.

Code Review

Machen Sie für Herrn Ludwig ein Code Review und dokumentieren Sie dieses in der Vorlage.

Modultest

Führen Sie für Ihre Quellen einen Komponententest durch und dokumentieren Sie diesen entsprechend der Vorlesung Reliability Engineering. Simulieren Sie hierzu die Eingangsdaten, stellen Sie die Ergebnisse dar und diskutieren Sie diese.

Systemtest

Prüfen Sie, ob Ihr Modell negative Auswirkungen auf das Gesamtsystem (EPA, BSF) hat. Führen Sie Ihre Ergebnisse Herrn Prof. Schneider vor und übernehmen Sie nach der Abnahme das Modell in den Hauptzweig (trunk).

Dokumentation

Dokumentieren Sie alle Daten in SVN und die Ergebnisse in diesem Artikel.

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-Bearbeiter: [[Benutzer:Hauke_Ludwig| Hauke Ludwig]] <br/>
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 == Konzept ==
-Als Aufgabenstellung ist ein Kalman-Filter zur Schätzung von Position und Geschwindigkeit zu entwickelt. Als Einstieg ist ein Konzept als PAP zu entwickeln.
+Als Aufgabenstellung ist der Gyro-Sensor LPR510AL zu simulieren.  Als Einstieg ist ein Konzept als PAP zu entwickeln.
-== Geschwindigkeitsaufzeichnung ==
+== Charakteriesierung ==
-Zeichnen Sie eine Rohdatensequenz von mindestens 30 s auf. Diese sollte nachfolgende Phasen umfassen
+Zeichnen Sie drei Rohdatensequenzen von mindestens 30 s auf. Diese sollte nachfolgende Phasen umfassen
 # Stillstand
-# Beschleunigung
+# Linkskurve mit konstanten Radius und somit konstanter Gierrate
-# Konstante Geschwindigkeit
+# Rechtskurve mit konstanten Radius und somit konstanter Gierrate
-# Verzögerung
-# Stillstand
+Rohdaten sind die Signale, die vom Gyro in der DS1104 ankommen.
-Rohdaten sind die Flanken, die vom Hallsensor in der DS1104 ankommen.
 == Schnittstelle zu Matlab ==
 Lesen Sie die aufgezeichneten Daten sequentiell in Matlab (nicht Simulink) ein.
+== Charakterisierung ==
+Charakterisieren Sie den Gyro entsprechend der Kriterien
+* Offset
+* Rauschen
+* Langzeitdrift
 == Modellierung ==
-Erstellen Sie ein System und Messmodell. Als Systemmodell ist ein Ruck-Null-Modell zu wählen.
+Simulieren Sie den Gyro entsprechend der realen Charakteristika. Legen Sie hierzu einen Entwicklungszweig (Branch) an nutzen Sie die Simulink ''Offine-Simulation''.
-Der Zustandsvektor lautet
-<math>\underline{x}={x \choose \dot{x}} </math>
-== Kalman Filter ==
+== Ergebnisdarstellung ==
-Implementieren Sie basierend auf der Vorlesung ein Kalman-Filter zur Schätzung des Zustandsvektors. Hierzu dürfen keine Toolboxen verwendet werden.
+Vergleichen Sie die reale Messung mit der Simulation für die Phasen
+# Stillstand
+# Linkskurve mit konstanten Radius und somit konstanter Gierrate
+# Rechtskurve mit konstanten Radius und somit konstanter Gierrate
+Passen Sie ggf. die Simulationsparameter an. Dokumentieren Sie die Ergebnisse in drei Graphen.
-== Ergebnisdarstellung ==
-Stellen Sie Messung und Schätzung in je einem Diagramm <math>x(t)</math> und <math>\dot{x}(t)</math> dar.
 == Code Review ==
-Machen Sie für Herrn Petersen ein Code Review und dokumentieren Sie dieses in der Vorlage.
+Machen Sie für Herrn Ludwig ein Code Review und dokumentieren Sie dieses in der Vorlage.
 == Modultest ==
-Führen Sie für Ihre Quellen einen Komponententest durch und dokumentieren Sie diesen entsprechend der Vorlesung ''Reliability Engineering''. Simulieren Sie hierzu die Eingangsdaten, stellen Sie die Ergebnisse dar und dieskutieren Sie diese.
+Führen Sie für Ihre Quellen einen Komponententest durch und dokumentieren Sie diesen entsprechend der Vorlesung ''Reliability Engineering''. Simulieren Sie hierzu die Eingangsdaten, stellen Sie die Ergebnisse dar und diskutieren Sie diese.
 == Systemtest ==
-Legen Sie einen Entwicklungszweig (Branch) an und führen Sie einen Systemtest auf dem Fahrzeug durch. Vergleichen Sie das Bisherige Fillter mit dem Ergebnis des Kalman-Filters.
+Prüfen Sie, ob Ihr Modell negative Auswirkungen auf das Gesamtsystem (EPA, BSF) hat. Führen Sie Ihre Ergebnisse Herrn Prof. Schneider vor und übernehmen Sie nach der Abnahme das Modell in den Hauptzweig (trunk).
 == Dokumentation ==
 Dokumentieren Sie alle Daten in SVN und die Ergebnisse in diesem Artikel.