Real-Time Target for Advanced Calculus in Industrial Control

Publikationen: Thesis / StudienabschlussarbeitDiplomarbeitForschung

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Abstract

Ziel dieser Diplomarbeit ist es, komplexe mathematische Methoden zur Lösung von inversen Problemen auf eingebetteten Systemen zu implementieren, wobei automatische Code-Erzeugung angewendet wird. Moderne Cyber-physische Systeme (CPS) haben komplexe Berechnungen und vielschichtige Kommunikationsaufgaben gleichzeitig zu bewältigen. Die Software-Entwicklung kann durch Verwendung von automatischer Code-Erzeugung, sowie den Einsatz eines Echtzeit-Betriebssystems auf dem Zielsystem vereinfacht werden. Als konkrete Anwendung zur Demonstration der Methoden wird das inverse Problem der Berechnung der Durchbiegung eines Balkens aus Daten von Inklinometern gelöst, also aus Messungen der ersten Ableitung. Im Labor sind diese Sensoren auf einem Balken montiert, dessen Durchbiegung mit Hilfe eines unlängst entwickelten Solvers zur Lösung von Randwertproblemen berechnet wird. Der Algorithmus läuft auf einem Prozessor unter echtzeitfähigem Linux als Betriebssystem. Der Code wird dabei aus einem graphischen Werkzeug zu numerischen Berechnungen automatisch erzeugt. Die Kommunikation mit den Sensoren erfolgt über einen Feldbus basierend auf RS-485. Zwischen den Prozessen und mit dem PC zur Bedienung wird UDP verwendet. Die korrekte Funktion des Systems, sowie des vorgeschlagenen Workflows werden durch Messungen verifiziert.

Details

Titel in ÜbersetzungEchtzeit-Target für mathematische Berechungen auf Mikro-Controllern
OriginalspracheEnglisch
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung4 Apr 2014
StatusVeröffentlicht - 2014