Adaptierung eines Kalman-Filters zur Lagebestimmung eines eletrischen Einachs-Fahrzeugs


Stichworte: Kalman Filter Segway Einachs Fahrzeug Regelung Software
Typ: Diplomarbeit
Jahr: 2010
Fachbereich: Regelungstechnik

Die Antriebsregelung elektrischer Einachs-Fahrzeuge, wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung „Segway“ im Handel erhältlich sind, stellt eine besondere Herausforderung dar, weil Fahrzeug nur mit Hilfe des elektrischen Antriebs sowohl im Stand als auch im Fahrbetrieb permanent im labilen Gleichgewicht gehalten werden muss. Um eine derartige Regelung überhaupt zu ermöglichen, ist der Neigungswinkel des Fahrzeugs relativ zur Vertikalen mit Hilfe der am Fahrzeug angebrachten Beschleu¬nigungs¬sensoren laufend zu bestimmen. Ziel der Diplomarbeit ist die Entwicklung eines Algorithmus zur Bestimmung dieses Neigungswinkels, der möglichst unempfindlich gegenüber den unvermeidlichen statistischen Messfehlern der Beschleunigungssensoren reagiert. Diese Stabilität des Algorithmus lässt sich durch Verwendung eines so genannten Kalman-Filters erreichen, der die Berücksichtigung der physikalischen Gesetzmäßigkeiten der Antriebsmechanik auf Software-Ebene erlaubt. Für die praktische Erprobung der im Rahmen der Arbeit entwickelten Algorithmen steht ein Mikrokontroller-gesteuertes Einachs-Fahrzeug zur Verfügung.

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Projektteam: Fabian Platzgummer
Betreuer/Betreuerin: Christoph Schönherr
Abteilung: Wirtschaftsingenieurwesen, Leitung: Schindler Klaus, Dr. Mag.