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Language
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In dieser Arbeit wurde ein Demonstrator und eine inertiale Messeinheit erstellt. Der Demonstrator besteht aus, drei Sensorplatinen die durch UART mit einer Hauptplatine verbunden sind. Auf jeder Sensorplatine ist ein Beschleunigungs-, Drehraten- und Magnetsensor und ein Mikrocontroller implementiert. In der erstellten Software ist für die Hauptplatine, zum einen die Initialisierung für die Sensoren, verschiedene Filter und eine grafischen Visualisierung realisiert.
Zum anderen ist für das inertiale Messsystem ein Vergleich der verfügbaren Beschleunigungs-, Drehraten- und Inertialsensoren, sowie verschiedener Mikrocontroller erfolgt. Des Weiteren wurde ein inertiales Messsystem hardwaretechnisch realisiert. Dazu gehört die Erstellung des Schaltplans, Layouts und die Bestückung dieser Leiterplatte.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung des Energie-Managements für einem Motorenprüfstand als Vorstufe für ein Elektrorennfahrzeug (FSE). Bestandteil ist eine Batteriesimulation eines Hochvoltakkus. Diese dient als Grundlage für die Algorithmen des Energiemanagements. Zudem wurde eine energiesparsame Kühlpumpenregelung entworfen. Ebenso ist die Visualisierung der Zustandsgrößen des Teststandes ein Bestandteil der Arbeit. Die Entwicklung eines Fahrsimulators am Teststand ist ebenfalls ein Bestandteil.
In dieser Masterarbeit wurden zwei baugleiche elektrische Antriebe über ein CAN-Bussystemals
Bestandteil eines Antriebsteststandes angesteuert. Dieser soll als Fahrsimulator genutzt werden. Der Antrieb selbst ist für eine spätere Verwendung im Rahmen der Formula Student Electric vorgesehen. Für den Antriebsstrang dieses Elektrorennfahrzeuges wurde ein Sicherheitskonzept erstellt, welches neben dem Renneinsatz und dem betreffenden Regelwerk auch die Besonderheiten des Einsatzes auf dem Teststand berücksichtigt. Für die Nachbildung der Trägheit des Fahrzeuges erfolgte die Entwicklung eines Regelalgorithmus, welcher in einer erstellten Simulation des Teststandes auf Funktionsfähigkeit überprüft wurde. Die damit angesteuerte Belastungsmaschine bildet die Dynamik eines Elektrorennfahrzeuges für den Vorwärtsbetrieb realistisch ab, sodass ein Teil der Entwicklungsschritte für das Fahrzeug am Antriebsteststand erfolgen kann. Die Ansteuerung der Antriebsmaschine erfolgt über eine zentrale Steuerung, welche antriebsrelevante Komponenten des Fahrzeuges einbezieht. Grundlage der Sollmomentberechnung des Antriebes ist die Auswertung der Sensoren der Pedaleinheit, die auch die Fahrbarkeit beim regenerativen Bremsen berücksichtigt. Die Erstellung der Steueralgorithmen basiert auf dem Regelwerk. Die Realisierung dieser Algorithmen erfolgte auf einem PC mit CAN-Adapter, wurde aber für die Verwendung auf einem für ein Fahrzeug geeigneten Prototypingsteuergerät vorbereitet.