Evaluierung der Regelgüte für tachymetrisch gesteuerte Fahrzeuge

Otto Lerke, Volker Schwieger

doi:10.12902/zfv-0080-2015

Zusammenfassung

Das Institut für Ingenieurgeodäsie, Universität Stuttgart, betreibt seit einigen Jahren einen Baumaschinensimulator zum Testen unterschiedlicher Sensoren, sowie Filter- und Regelalgorithmen unter Laborbedingungen. Ein tachymetrisch gesteuerter Modell-LKW im Maßstab 1:14 wird dabei so genau wie möglich auf einer vordefinierten Solltrajektorie geführt. Die Querregelung wird durch einen PID-Regler realisiert. Als Qualitätskriterium für die Regelgüte wird der RMS der Querabweichungen zur Solltrajektorie verwendet. Der Simulator erreicht unter Laborbedingungen RMS-Werte von 2 bis 4 mm. Diese Werte geben die Summe aus Messgenauigkeit und Regelgüte an. Ein externes Messsystem, der Laser Tracker API Radian, in Kombination mit einem nachsteuernden Prisma, ermöglicht eine Aufspaltung zwischen den beiden Größen, Messgenauigkeit und Regelgüte. Nach dieser Aufspaltung kann die Regelgüte einzeln betrachtet und evaluiert werden. Die Untersuchung hat gezeigt, dass die unter Laborbedingungen erreichten, kombinierten Werte mit den Messungen des Laser Trackers bestätigt werden konnten. Eine Regelgüte von 3,1 mm und eine Messgenauigkeit von 2,9 mm ist bei der Untersuchung festgestellt worden.

Summary

For several years, the Institute of Engineering Geodesy, University of Stuttgart has been operating a construction machine simulator to evaluate the performance of different sensors as well as filter and control algorithms under laboratory conditions. For this purpose a model truck (scale 1:14) is guided on a pre-defined reference trajectory as acurately as possible. The lateral control is realized using a PID controller. The root mean square value (RMS) of the lateral deviation between the driven and reference trajectory is defined as quality criterion. Under laboratory conditions, the simulator achieves RMS values of 2 to 4 mm. These values contain the measurement accuracy and the control quality. An external measurement system, the API Radian laser tracker, in combination with an active target allows to split up the two quantities. Thus the control quality can be evaluated individually. The investigations have shown that the measurements conducted by the laser tracker verify the former achieved RMS values. A control quality of 3.1 mm and a measurement accuracy of 2.9 mm could be stated.