Studienarbeiten/Diplomarbeiten/Masterthesis bei Mark Müller
Studienarbeiten/Diplomarbeiten/Masterthesis bei Mark Müller
Aufgabenstellung:
In der Forschungsabteilung unseres Projektpartners 
soll ein
Versuchsfahrzeug aufgebaut werden, mit dem es ermöglicht wird, die Funktionsfähigkeit des entwickelten
prädiktiven Schaltalgorithmus nachzuweisen. Zu diesem Zweck steht bereits ein Fahrzeug zur Verfügung,
es müssen allerdings noch die Schnittstellen bereitgestellt werden, damit die gewünschten Datentransfers
ermöglicht werden.
Am Ende soll der Datenaustausch der fahrzeugeigenen Messgrößen mit Steuergeräten (via CAN-Bus), einem
Navigationssystem und einem PC mit dem Schaltalgorithmus und weiteren Umgebungsdaten funktionieren.
Abschließend soll mit dem Versuchsträger im Einsatz die Tauglichkeit des Schaltalgorithmus nachgewiesen
werden.
Durchführung:
Die Arbeit soll direkt in Esslingen durchgeführt werden; sie kann entweder als externe Studien- /
Diplomarbeit oder als Industrie-Fachpraktikum erfolgen.
Betreuung:
Durch Mitarbeiter der Forschungsabteilung in Esslingen und den Lehrstuhl.
Beginn: ab Mai 2002
Im Rahmen des Gesamtprojektes wird zur Simulation ein Modell eines Fahrers verwendet. Dieses trifft seine
Entscheidungen ebenso wie ein realer Fahrer auf Grund seiner Kenntnis der Umgebung. Derzeit ist das Modell
in der Programmiersprache C realisiert und wird über eine S-Funktion in Simulink eingebunden. Es beinhaltet
zum einen eine Datenaufbereitung, um dem Fahrer die notwendigen Streckeninformationen zu Verfügung zu stellen,
zum anderen die eigentliche Fahrentscheidung. Eingaben des Fahrers sind die Streckendaten, Position und
Geschwindigkeit, Ausgabe ist der Beschleunigungswert, wirksam für Gas- bzw. Bremspedal.
Aufgabe wird es hier sein, den bestehenden Algorithmus mit diversen Datenzugriffen von C in eine reine
Simulink Realisierung umzusetzen.
Anforderungen: Kenntnisse in C und Matlab/Simulink
Beginn: ab sofort
Ein Fahrzeug verfügt heute nur eingeschränkt über Informationen der voraus-liegenden Geschwindigkeitsanforderungen,
der Fahrer hat meist durch seinen Überblick des Verkehrsraumes eine konkrete Vorstellung seines Geschwindigkeitswunsches.
Um dem Fahrzeug die Informationen über die zu erwartende Geschwindigkeit im zeitlich und räumlich vorausliegenden
Fahrraum zugänglich zu machen, können u.a. Streckendaten aus Kartenmaterial genutzt werden. Bereits bestehende
Methoden und Verfahren zur Gewinnung einer solchen Trajektorie sollen zusammengetragen und untersucht werden.
Weiterhin können u.U. darauf aufbauend eigene, neue Verfahren zur Geschwindigkeits-prädiktion entwickelt werden.
Getestet wird die Vorschau dann in Kombination mit einem Gesamtfahrzeug in der Simulation mit MATLAB/SIMULINK.
Anforderungen: Regelungstechnisches Grundverständnis
Beginn: vergeben
Es existieren bereits heute verschiedene Methoden zur Auslegung von Schaltprogrammen bei Fahrzeugen mit
automatischen Getrieben wie Automatgetriebe, CVT und automatisierten Schaltgetrieben.
Zunächst sollen in der Literatur enthaltene Strategien zusammengetragen werden. Diese Nachforschungen und ein
bisheriges Gütemaß sollen Basis für ein Gütefunktional sein, welches im Gesamtprojekt Verwendung findet.
Sukzessive soll dieses Gütefünktional erweitert werden, die Tauglichkeit der einzelnen Schritte wird in der
Simulation mit einem Gesamtfahrzeug, welches in MATLAB/SIMULINK modelliert wurde, getestet.
Anforderungen: Regelungstechnisches Grundverständnis
Beginn: jederzeit
Eine bereits entworfene Schaltstrategie für ein Fahrzeug mit automatisiertem Schaltgetriebe greift derzeit
auf Streckendaten zurück, die im Abstand von 1-2 m vorliegen und eine gewisse Genauigkeit aufweisen, so liegt
z.B. die Steigung mit 1/10-Prozent Genauigkeit vor.
Aufgabe wird es hier sein, in der Simulation des Matlab/Simulink-Modells herauszufinden, welche Vor- und
Nachteile eine genauere oder auch grobere Rasterung und Qualität bei den Simulationsergebnissen liefern.
Motivation für diese Untersuchung ist zum einen, dass eine geringere Datenmenge einen reduzierten
Rechenaufwand bedeutet, andererseits gröber gerasterte Daten einfacher und kostengünstiger zu beziehen sind.
Anforderungen: Regelungstechnisches Grundverständnis
Beginn: abgeschlossen
Eine bereits entworfene Schaltstrategie für ein Fahrzeug mit automatisiertem Schaltgetriebe greift derzeit auf
Streckendaten zurück, die im Abstand von 1-2 m vorliegen. Bei der Simulation wird daher allerdings nicht das
aktuelle dynamische Verkehrsgeschehen betrachtet, wie es auf der Straße durch andere Fahrzeuge oder
Fußgänger gegeben ist, sondern es werden nur die gegebenen statischen Umgebungsinformationen betrachtet.
Um aber mehr Nähe zur Realität zu erzielen, sollen zusätzlich zu den statischen Streckeninformationen
zufällig auftretende Ereignisse und Störungen aufgeschaltet werden. In der Simulation mit Matlab/Simulink
sollen die Auswirkungen verschiedenartiger zufälliger Ereignisse mit fest vorgebbarer Auftrittshäufigkeit
untersucht werden, u.U. als Poissonverteilung.
Motivation für diese Untersuchung ist der Wunsch nach größerem Realitätsbezug der SiL-Simulation.
Anforderungen: Regelungstechnisches und stochastisches Grundverständnis
Beginn: vergeben
| Mark Müller | |
| Raum | 12/322 |
| Mark.Mueller@eit.uni-kl.de | |
| Tel.: | 0631 - 205 28 29 |
One part of the complete project is a model of a driver. It is needed to simulate a car model with drivetrain
on the road of an given environment. The driver controls the speed similar to a real driver by considering
the environment data. At the moment the driver-road model is implemented in C, integrated with a S-function
in Matlab/Simulink. It consists of one part, that preprocesses the road data for the driver. In this second
part, the driver, the necessary acceleration is calculated. Inputs are the environment data, the speed
and the position, output is the acceleration, used for the gas or brake pedal.
Task is to implement the existing Algorithm (in C) in pure Simulink.
Skills: Knowledge in C and Matlab/Simulink
Begin:
Nowadays a vehicle has only reduced insight to information of the speed demand ahead. But the driver has an
concretely idea, which speed the right one is.
We can use map data to "inform" the vehicle of the speed ahead. Already known methods to get such trajectories
should be collated and a suitable method to predict the speed for this project should be developed.
Tests will be done as simulation with the complete vehicle model
Skills: basic knowledge of control theory
Start: in process
Different methods are existing to layout shifting programs for vehicles with automatic transmissions as
stepped automated transmission, CVT and automated manual transmissions.
First you should investigate in literature for already known strategies. With this and an already existing
quality function you should develop further this function. It will be used in the major project
The quality function will be developed step-by-step and the fitness will be tested by simulating the vehicle
with Matlab/Simulink.
Skills: basic knowledge in control theory
Start: anytime
A existing shifting strategy for motor vehicles with automated manual transmission uses rout data, that are
each 1-2 m. In Simulation we can only simulate with this static data. To emulate the real traffic we don't
want to ignore other cars, pedestrians etc.
To get more realistic results we want to integrate random events of traffic in the simulation. By simulating
with Matlab/Simulink the effects of different disturbances and of event of different frequency should be
modeled and investigated, e.g. as Poisson-Distribution.
Skills: basic knowledge in control theory and stochastic processes
Start: in process
| Mark Müller | |
| room | 12/322 |
| Mark.Mueller@eit.uni-kl.de | |
| Tel.: | 0631 - 205 28 29 |