Implementierung einer Softwareschnittstelle für einen Klein-Teststand zur Erprobung von Algorithmen zur Ansteuerung einer Stewart-Gough-Plattform

Kurzfassung

Das Institut für Flugsystemtechnik des DLR in Braunschweig besitzt seit kurzem einen Bewegungssimulator für die Flugsimulation auf Basis einer Stewart-Gough-Plattform. Daher soll im Rahmen mehrerer studentischer Arbeiten ein 1:10 Modell des Simulators gebaut werden, mit dem neue Ansteuerungskonzepte erforscht werden können. In diesem Bericht wird eine Softwareschnittstelle zwischen MATLAB/SIMULINK und LabVIEW entwickelt. Mit LabVIEW sollen die Spannungen der sechs Potentiometer gemessen werden, die an den Beinen der Plattform befestigt sind. In MATLAB/SIMULINK sollen diese Daten dann in die Länge der Beine zurückgerechnet werden. So kann die Lage der Plattform errechnet werden und eine Regelung der Plattform erfolgen. Zu Beginn werden die möglichen Softwareschnittstellen aufgelistet, wobei sich für TCP/IP als Übertragungsprotokoll entschieden wird. Danach werden ein LabVIEW- und ein MATLAB/SIMULINK-Programm erstellt, die über die Schnittstelle Daten austauschen. Da eine Regelung der Plattform eine Taktfrequenz von min. 1000 Hz benötigt, muss das MATLAB/SIMULINK-Programm auf einem Echtzeitbetriebssystem laufen. Da dort nur SIMULINKmodelle benutzt werden können, wird ein solches Modell erstellt, welches die Längen der Potentiometer durch eine lineare Interpolation berechnet. Die Daten für die Interpolation werden in einer Kalibrierung gewonnen und dem Programm als Tabelle zugeführt. Die Hardware, die zum Messen der Spannungen und zum Wandeln in digitale Daten benötigt wird, wird von der Firma National Instruments bezogen. Als Schnittstelle zu den sechs Potentiometern kommen zwei SubD25 Stecker zum Einsatz.