Folien zu Blatt 3 - Software and Systems Engineering

Zentralübung Automotive Software
Engineering – Übungsblatt 3
Sascha Schwind
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
1
Aufgabe 1-1
Was ist das Ziel einer Regelung?
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
Aufgabe 1-1
Was ist das Ziel einer Regelung?
• DIN 19226: „Das Regeln, die Regelung, ist ein Vorgang, bei dem
fortlaufend eine Größe, die Regelgröße (zu regelnde Größe),
erfasst, mit einer anderen Größe, der Führungsgröße, verglichen
und im Sinne einer Angleichung an die Führungsgröße beeinflusst
wird.“
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
Aufgabe 1-2
Nennen Sie 3 Beispiele für eine Regelung.
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
Aufgabe 1-2
Nennen Sie 3 Beispiele für eine Regelung.
• Tempomat
• Klimaanlage
• Herzschrittmacher
• Eurofighter
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
Aufgabe 2-1
Nennen sie 4 Anforderungen an ein geregeltes System.
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
6
Aufgabe 2-1
Nennen sie 4 Anforderungen an ein geregeltes System.
• Stabilität (Kein Aufschwingen)
• Führungsverhalten
• Störunterdrückung
• Robustheit
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
7
Aufgabe 3
Welche Schwierigkeiten wären zu bewältigen, um einen analogen
Regler mit einem softwaregesteuerten Mikrocontroller zu
implementieren?
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
Aufgabe 3
Welche Schwierigkeiten wären zu bewältigen, um einen analogen
Regler mit einem softwaregesteuerten Mikrocontroller zu
implementieren?
• Kont. Zeitdomäne => Theoretisch unendlich hohe Abtastrate,
somit (zu) hohe Prozessorlast
• Kont. Wertdomäne => durch endliche Typen erfolgt zwangsläufig
Quantisierung in der Wertdomäne.
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
Aufgabe 4
Nennen Sie ein Beispiel, warum in geschlossenen Regelkreisen
auch das Verhalten des offen Regelkreises in der Analyse von
Interesse sein kann.
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
Aufgabe 4
Nennen Sie ein Beispiel, warum in geschlossenen Regelkreisen
auch das Verhalten des offen Regelkreises von Interesse sein kann.
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
Aufgabe 5
Mit welchen Implementierungsbezogenen Effekten ist beim
Übergang von einem idealen Modell zu einem diskreten Regler auf
der Implementierungsplattform zu rechnen?
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
Aufgabe 5
Mit welchen Implementierungsbezogenen Effekten ist beim
Übergang von einem idealen Modell zu einem diskreten Regler auf
der Implementierungsplattform zu rechnen?
• Einführung von Latenzen (Verzögerung) und Jitter
(Schwankungen), dadurch Beeinträchtigung der Regelgüte.
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
Aufgabe 6
Welche Probleme treten bei der ausschließlichen Verwendung von
hardwarenaher Sprachen zu Programmierung von Reglern auf?
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering
Aufgabe 6
Welche Probleme treten bei der ausschließlichen Verwendung von
hardwarenaher Sprachen zu Programmierung von Reglern auf?
• Eingeschränkte Portabilität
• Inkonsistenz Dokumentation <-> Code
• Verlust des zeitlichen Zusammenhangs zwischen Datenflüssen
und den einzelnen Regelalgorithmen. Es wird lediglich die
Reihenfolge der Abarbeitung der Einzelbefehle angegeben
Fakultät für Informatik
Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering