Elektromos gokart hajtásszabályozásának megvalósítása
Absztrakt
Napjaink egyik legtöbbet kutatott témája az önvezető járművek technikai és jogi kérdései. Mérnökök ezrei foglalkoznak nap mint nap azzal, hogy az autonóm járművek kellő biztonsággal szállíthassanak egyelőre olyan utasokat, akik képesek a jármű önálló döntéseit esetlegesen felülbírálni, és beavatkozni az irányításba, ha szükséges.
Ugyanakkor látnunk kell, hogy a mérnöki munka nem csupán az ilyen bonyolult döntési és érzékelési problémák megoldásából áll. Az elméletben kidolgozott modelleket és algoritmusokat a gyakorlatba is át kell ültetni, továbbá a magasszintű döntési problémákat megoldó alrendszereket ki kell szolgálni a döntéseik alapját képező információkkal, valamint a döntéseket megvalósító szervekkel.
Dolgozatom témája is egy több szintes struktúrával rendelkező összetett rendszer egyik alacsonyabb szintű alrendszerének –a sebességtartásnak – megvalósítása.
Ez a funkció egy oktatási célú járműplatform elektromos hajtásrendszerébe került integrálásra. A hajtásrendszer elemei – BLDC motor, erőátvitel, fordulatszámmérő, vezérlőegységek stb. – már adottak voltak, így a feladat a funkció szoftveres kifejlesztése volt. A szoftver C nyelven íródott, a Microchip AT90CAN128 jelzésű 8 bites mikrovezérlőjére. A sebességtartó logika zárt szabályozási körre épül, melynek alapjele a megkívánt sebesség, ellenőrző jele pedig a hátsó tengelyeken mért kerékfordulatszámok. A szoftver a szabályozáson kívül megvalósítja a fordulatszámmérést a szenzorok négyszögjele alapján, a motor vezérlését, valamint a kerekek tapadásvesztése miatt kialakuló fordulatszám különbséget csökkentő logikát. Ehhez természetesen több különálló egység kommunikációja kell, mely többféle interfészen keresztül valósul meg. A motorvezérlő egység és a mikrokontroller között TWI, azaz az Atmel által fejlesztett, I2C-hez rendkívül hasonló protokollon keresztül, míg a mikrokontroller és a rendszer többi eleme között CAN hálózat segítségével valósul meg az adatátvitel.
Az alapot adó rendszer, a felhasznált technológiák, valamint a funkciókat megvalósító logikák részletezése a dolgozatban olvashatóak.
szerző
-
Acsai Imre
Járműmérnöki
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Fehér Árpád
tudományos munkatárs, Közlekedés- és Járműirányítási Tanszék