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Technische Universität München
Zwischenpräsentation Blowfish
Hamza Mattoussi
Fabian Kluge
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 1
Technische Universität München
Was haben wir bisher erreicht?
Höhenregelung
Autonomer Geradeausflug
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 2
Technische Universität München
Unser Konzept
• Hardware
• Software
• Hardware
• SoS
Hardware
Software
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 3
Technische Universität München
Hardware: Gondel • Schematischer Aufbau:
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 4
Technische Universität München
Technische Universität München
Hardware: Gondelaufbau
Depron Grundplatte
Carbonzylinder für
Motoren
Balsaholz für
Ballonbefestigung
Regelmäßiger
Anforderungsabgleich
mit dem Softwareteam Abb. 1 Gondelaufbau
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 6
Technische Universität München
Hardware: Bodenstationen für IPS • Kooperation mit Team Sturzflug.
• Aufbau zwei weiterer Bodenstationen für erhöhte
Genauigkeit
• Schematischer Aufbau:
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 7
Technische Universität München
Schematischer Aufbau:
2
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 8
Technische Universität München
Hardware: Informationsquellen • Letztjährige Gondeln
• Daedalus Wiki
• Tutoren
• Datenblätter der Spannungswandler
• Pegelwandler I²C: www.mikrocontroller.net
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 9
Technische Universität München
Konzept der Software
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 10
Technische Universität München
Konzept der Software
Höhenregelung
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 10
Technische Universität München
Konzept der Software
Höhenregelung
Positionsregelung
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 10
Technische Universität München
Konzept der Software
Höhenregelung
Positionsregelung
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 10
Technische Universität München
Software: Höhenregelung
Ballon
Höhen-
motoren PID
Filter Ultraschall-
sensor
Z_soll
Z_ist
Z
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 11
Technische Universität München
Software: Höhenregelung
Ballon
Höhen-
motoren PID
Filter Ultraschall-
sensor
Z_soll
Z_ist
-Die Höhenregelung ist von der Funkverbindung unabhängig
-Die Höhenmotoren haben ein störendes Drehmoment erzeugt, weil sie sich in der
selben Richtung Drehen (Hubschrauber-Effekt)
-Dagegen haben wir einen linken Propeller bestellt, damit die Motoren sich
gegenseitig drehen können
Z
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 11
Technische Universität München
Software: Positionsregelung (Kurswinkel)
Konvertierende
Funktion
PID
Filter Gyrometer
α _ist
α _soll α Motoren Ballon
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 12
Technische Universität München
Software: Positionsregelung (Kurswinkel)
Konvertierende
Funktion
S=g(Δα)
PID
Filter Gyrometer
α _ist
α _soll α
Die konvertierende Funktion berechnet den linken
bzw. den rechten Schub aus dem Drehwinkel
Motoren Δα
sL
sR
Ballon
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 12
Technische Universität München
Software: Positionsregelung (Abstand)
Konvertierende
Funktion
PID
Filter IPS
P_ist
P_soll P=(x,y)
Motoren Ballon
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 13
Technische Universität München
Software: Positionsregelung (Abstand)
Konvertierende
Funktion
S=h(ΔP)
PID
Filter IPS
P_ist
P_soll P=(x,y)
Die konvertierende Funktion berechnet den linken
bzw. den rechten Schub aus dem Abstand
Motoren ΔP
sL
sR
Ballon
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 13
Technische Universität München
Software: IPS (GUI)
Stationen
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 14
Technische Universität München
Software: IPS(GUI)
Hindernisse
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 14
Technische Universität München
Software: IPS(GUI)
Wegpunkte
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 14
Technische Universität München
Software: Funkverbindung
Befehle, Position, und
Sollwerte
Sensordaten für die
Anzeige
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 15
Technische Universität München
Software: Funkverbindung
Xbee Xbee
Befehle, Position, und
Sollwerte
Sensordaten für die
Anzeige
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 15
Technische Universität München
Software: Funkverbindung
Xbee Xbee
Befehle, Position, und
Sollwerte
Sensordaten für die
Anzeige
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 15
Technische Universität München
Software: Funkverbindung
Xbee Xbee
Befehle, Position, und
Sollwerte
Sensordaten für die
Anzeige
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 15
Technische Universität München
Software: Funkverbindung
Xbee Xbee
Befehle, Position, und
Sollwerte
Sensordaten für die
Anzeige -Gibt die Position
aus
-Berechnet den
Parcours und
gibt die
Sollwerte(Weg-
punkte,
Kurswinkel,
Abstand,…) aus.
- Ermöglicht die
Änderung der
Koeffizienten
(P,I,D,Schub,…)
-Entschlüsselt
den Befehlssatz.
- Bewertet die
angefangenen
Daten.
- Regelt die
Höhe und die
Position gemäß
der Sollwerte
Einheitliches und robustes Protokoll
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 15
Technische Universität München
Software: Funkverbindung
Xbee Xbee
Befehle, Position, und
Sollwerte
Sensordaten für die
Anzeige -Gibt die Position
aus
-Berechnet den
Parcours und
gibt die
Sollwerte(Weg-
punkte,
Kurswinkel,
Abstand,…) aus.
- Ermöglicht die
Änderung der
Koeffizienten
(P,I,D,Schub,…)
Einheitliches und robustes Protokoll
-Entschlüsselt
den Befehlssatz.
- Bewertet die
angefangenen
Daten.
- Regelt die
Höhe und die
Position gemäß
der Sollwerte
Die Regelung wird am
Microkontroller ausgeführt
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 15
Technische Universität München
Software: Funkverbindung
Xbee Xbee
Befehle, Position, und
Sollwerte
Sensordaten für die
Anzeige -Gibt die Position
aus
-Berechnet den
Parcours und
gibt die
Sollwerte(Weg-
punkte,
Kurswinkel,
Abstand,…) aus.
- Ermöglicht die
Änderung der
Koeffizienten
(P,I,D,Schub,…)
Einheitliches und robustes Protokoll
-Entschlüsselt
den Befehlssatz.
- Bewertet die
angefangenen
Daten.
- Regelt die
Höhe und die
Position gemäß
der Sollwerte
Die Regelung wird am
Microkontroller ausgeführt
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 15
Technische Universität München
Software: Funkverbindung
Xbee Xbee
Befehle, Position, und
Sollwerte
Sensordaten für die
Anzeige -Gibt die Position
aus
-Berechnet den
Parcours und
gibt die
Sollwerte(Weg-
punkte,
Kurswinkel,
Abstand,…) aus.
- Ermöglicht die
Änderung der
Koeffizienten
(P,I,D,Schub,…)
Einheitliches und robustes Protokoll
-Entschlüsselt
den Befehlssatz.
- Bewertet die
angefangenen
Daten.
- Regelt die
Höhe und die
Position gemäß
der Sollwerte
Die Regelung wird am
Microkontroller ausgeführt
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 15
Technische Universität München
Bestehende Risiken Fehlender Speicherplatz des Mikrocontrollers
Schwache Regelung bei Großen Störungen
Nicht einhalten des Zeitplans
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 16
Technische Universität München
Fortschritt
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 17
Technische Universität München
Bewertung unserer Ergebnisse: • Zeitplan größtenteils eingehalten
• Frühes Testen
• Gute und genaue Planung
• Gute Zusammenarbeit zwischen:
• Hardware- und Softwareteam
• Blowfish und Sturzflug (IPS)
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 18
Technische Universität München
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
11.06.2013 Projektpraktikum Informationsverarbeitung 19
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