Automatische Kalibrierung Der Koppelnden Ortung Mobiler Plattformen

ISBN-13: 9783540616320 / Niemiecki / Miękka / 1996 / 106 str.

Achim A. Merklinger

Opis

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaft licher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut fUr Produktionstechnik und Automati sierung (IPA), Stuttgart. fUr die wohlwollende Ich danke Herrn Prof. Dr.h.c.mult. Dr.-Ing. H.-J. Warnecke UnterstOtzung und F6rderung, die die DurchfUhrung meiner Arbeit erm6glichte. Herrn Prof. Dr.h.c. Dr.-Ing. G. Pritschow danke ich fUr die Obernahme des Koreferats und fUr die wertvollen Hinweise, die sich aus der Durchsicht und der Diskussion des Manuskripts ergaben. Von den Kollegen des Instituts, die mich bei der DurchfUhrung der Arbeit durch vielfaltige Anregungen und konstruktive Kritik unterstOtzt haben, m6chte ich vor allem Herrn Prof. Dr.-Ing. R.-D. Schraft, Herrn Dr.-Ing. M. Schweizer, Herrn Dr.-Ing. J. MOllerschCin, Herrn Dipl.-Inform. J. Luz, Herrn Dipl.-Ing. C. Schaeffer. und Herrn Dr.-Ing. A. Langen erwahnen. An der technischen Umsetzung und an der erfolgreichen DurchfUhrung der Versuche haben insbesondere Herr W. Esslinger, Herr A. Nayebkashi und Herr R. Knoll wesentlichen Anteil. FOr die Bearbeitung des Manuskripts gilt mein be sonderer Dank Frau L. Schuhmacher und Frau E. Sommer. Herzlich bedanke ich mich auch bei meiner Freundin Nadja Germann, die durch ihre Motivation den Arbeitsfortschritl beschleunigt und durch ihre Anre gungen zur Verstandlichkeit der Arbeit wesentlich beigetragen hat. Ich widme diese Arbeit meinen Eltern, die mir durch ihre tiefe Verbundenheit und selbstlose F6rderung das Erreichen dieses liels erst erm6glicht haben."

Spis treści

1 Einleitung.- 1.1 Problemstellung.- 1.2 Zielsetzung.- 1.3 Vorgehenswelse.- 2 Ausgangssituation.- 2.1 Definitionen.- 2.2 Stand der Technik.- 2.2.1 Industrielle Anwendungen.- 2.2.2 Serviceanwendungen.- 2.2.3 Forschungs-und Entwicklungsarbeiten.- 2.2.4 Koppelnde Ortung.- 2.2.4.1 Sensoren für die Ermittlung von Bewegungsgrößen.- 2.2.4.2 Fahrwerke.- 2.2.5 Vermessungssysteme für mobile Plattformen.- 3 Analyse koppelnder Verfahren und Ableitung der Anforderungen an ein System zur automatischen Kalibrierung der Ortungseinheit.- 3.1 Funktionale Analyse der Ortung.- 3.1.1 Analyse der Einflußfaktoren auf koppelnde Ortungssysteme.- 3.1.2 Wirkungskette.- 3.2 Voruntersuchungen zur Relevanz der primären Einflußfaktoren.- 3.2.1 Aussagen in der Literatur.- 3.2.2 Größenabschätzung primärer Einflußfaktoren.- 3.2.3 Auswirkungen auf die Ortungsgenauigkeit.- 3.2.4 Relevanz primärer Einflußfaktoren.- 3.3 Analyse der Verfahren zur Kalibrierung koppelnder Ortungseinheiten.- 3.4 Folgerungen aus den Analyseergebnissen.- 3.5 Anforderungen an ein System zur automatischen Kalibrierung der koppelnden Ortungseinheit mobiler Plattformen.- 3.5.1 Festlegung der Teilfunktionen.- 3.5.2 Anforderungen an das Gesamtsystem.- 3.5.3 Anforderungen an das Vermessungssystem.- 3.5.4 Anforderungen an die Modellbildung.- 3.5.5 Anforderungen an Bahnvergleich und Parameterbestimmung.- 4 Konzeption von Teilsystemen.- 4.1 Konzeption des Vermessungssystems.- 4.1.1 Sensorauswahl.- 4.1.2 Synchronisation.- 4.1.3 Meßdatenerfassung.- 4.2 Konzeption der Modellbildung.- 4.3 Bahnvergleich und Parameterbestimmung.- 5 Entwicklung des Verfahrens.- 5.1 Entwicklung des Vermessungssystems.- 5.1.1 Vermessung der Plattform.- 5.1.1.1 Seillängenbestimmung.- 5.1.1.2 Genauigkeit des Vermessungssystems...- 5.1.1.2.1 Massenträgheit des Meßseils.- 5.1.1.2.2 Schwingungen des Meßseils.- 5.1.1.2.3 Ungleichförmigkeit der Seiltrommel.- 5.1.1.2.4 Abweichungen des Meßseils vom Hookeschen Verhalten.- 5.1.1.2.5 Nichtlinearitäten der Auswerteelektronik.- 5.1.1.2.5 Vermessungsgeometrie.- 5.1.2 Aufspannen der Vermessungskoordinaten.- 5.1.3 Vorgabe des zu vermessenden Plattformpunktes.- 5.1.4 Vorgabe der Benutzerkoordinaten.- 5.2 Modellbildung.- 5.2.1 Schlupfmodellierung.- 5.2.2 Modellierung des Schräglaufwinkels.- 5.3 Parameterbestimmung.- 5.3.1 Kinetische Größen der Plattform.- 5.3.2 Bahnvergleich.- 5.3.3 Bestimmung der Schlupfmodellparameter.- 6 Realisierung und Versuchsdurchführung.- 6.1 Aufbau des Vermessungssystems.- 6.1.1 Hardware.- 6.1.2 Überprüfung der Genauigkeit des Meßsystems.- 6.1.3 Software.- 6.2 Die Plattform.- 6.2.1 Einsatz.- 6.2.2 Aufbau.- 6.2.3 Anbau der Meßausrüstung.- 6.3 Versuchsdurchführung.- 6.3.1 Versuchsergebnisse.- 6.3.2 Folgerungen aus den Versuchen.- 7 Zusammenfassung und Ausblick.- 8 Literaturverzeichnis.