diff options
Diffstat (limited to 'Dokument/Designspec/system.tex')
| -rw-r--r-- | Dokument/Designspec/system.tex | 177 |
1 files changed, 177 insertions, 0 deletions
diff --git a/Dokument/Designspec/system.tex b/Dokument/Designspec/system.tex new file mode 100644 index 0000000..d77a016 --- /dev/null +++ b/Dokument/Designspec/system.tex @@ -0,0 +1,177 @@ +\section{Delsystem} + +Systemet är indelat i två olika delsystem. Dessa system körs sekvensiellt, +alltså det ena efter det andra. Varje sekund körs de två delsystemen 10 gånger. +Det första systemet kontrollerar själva bilkörningen medan det andra systemet +kontrollerar displayen. Se figur~\ref{fig:system_diagram} för ett processchema. + +\begin{figure} + \centering + \includegraphics[width=\linewidth,height=0.9\textheight,keepaspectratio]{figures/Processchema.pdf} + \caption{Processchema över systemets helhet.}% + \label{fig:system_diagram} +\end{figure} + + \subsection{Delsystem A: Bana} + + Delsystem A är indelat i tre övergripande delar. I del A.1 hämtas all + tillgänglig information in, i del A.2a görs beräkningar utifrån tillgänglig + data, i del A.2b görs vidare beräkningar (alltså beräkningar som inte baseras + direkt på den tillgängliga informationen), och i del A.3 utförs de ändringar + som programmet bedömer är nödvändiga för att klara den valda varvtiden och + gemensam målgång. + + \subsubsection{Inhämtning av information} + + Informationen som finns tillgänglig är kraftigt begränsad. I praktiken + kommer programmet endast fråga om någon av bilarna passerat en givare sedan + programmet frågade förra gången. + + \subsubsection{Behandling av insignaler} + + De beräkningar som beror direkt på tillgänglig information. Då ny indata + endast kommer då en bil passerar en givare görs dessa beräkningar inte + varje cykel. Ny indata används för att bestämma bilens position och för + att kalibrera en konstant. Dessa funktioner beskrivs mer ingående i + \ref{sec:system_a_funcs}. + + \subsubsection{Vidare beräkningar} + + Den första beräkningen som görs är bilens nuvarande position. Detta görs + med hjälp av en intern bild av banan och vetskapen om vilken hastighet och + position bilen tidigare haft. Sedan beräknas den position som bäst gör att + bilen klarar den satta varvtiden ut med hjälp av den nuvarande tiden och, + om gemensam målgång är aktiverat, positionen av den andra bilen. I början + av varvet görs inte lika drastiska hastighetsändringar som mot slutet. + + Det sista som händer är att informationen om bilens och banans skick + används för att räkna ut vilket spänningspådrag som krävs för att få bilen + att nå den hastighet och position som krävs. + + \subsubsection{Utförande} + + I utförandet skickas det nya spänningspådraget till banorna. + + \subsubsection{Funktioner i delsystem A} \label{sec:system_a_funcs} + + I figur~\ref{fig:flow_diagram} visas flödet av de funktioner som sker i + delsystem A under en programcykel (alltså 10 gånger per sekund). + + Här listas namn på funktionerna och deras funktion: + + \begin{itemize} + + \item old\_v: Bilens hastighet från olika segment, nuvarande varvet och + tidigare lopp. Från denna databas kan andra funktioner få information + om hastigheten bilen tidigare haft. + + \item old\_position: Bilens tidigare placering. Från denna databas kan + andra funktioner få information om var bilen var förra cykeln, var + bilen var för ett varv sedan och så vidare. + + \item indata: Information om huruvida en givare har passerats sedan förra + cykeln. + + \item car\_constant: Påverkar new\_u så att new\_u tillsammans med + track\_u\_constant motsvarar den hastighet som anges av new\_v. + car\_constant ändras endast vid ny indata, vilket innebär att den är + konstant under resterande cykler fram tills nästa givare passeras. + Genom att jämföra positionen som fås av givarna med indatan kan + programmet räkna ut felmarginalen som har uppstått och kalibrera + car\_constant new\_u kan justeras med större precision. + + \item position: Var på banan bilen befinner sig. Fås genom att hämta + senaste positionen (old\_ position) och addera sträckan bilen har + färdats sedan dess senaste värde. Sträckan som bilen har färdats kan + räknas ut genom $s = v \cdot \Delta t$ där $v = \textrm{old\_v}$ samt + $\Delta t = \textrm{tiden sen senaste cykeln}$. Om det finns ny indata + denna cykel är positionen känd och den faktiska positionen används + istället. + + \item clock: Hur länge bilen har varit i det nuvarande segmentet och + varvet. + + \item car\_position\_diff: Bilarnas position gentemot varandra. Endast + aktiv om gemensam målgång aktiverad. Funktionen utgår från respektive + bils placering (old\_position) och hastighet (old\_v) och ger ett värde + på placeringsskillnaden för en viss hastighet. Detta används för att + sätta bilarnas nya hastighet. Värdet blir stort om skillnaden i + placering är stor men justeras också efter hastigeten. Detta betyder + att om bilarna befinner sig långt ifrån varandra men har en hög + hastighet blir värdet inte lika stort som om bilarna befinner sig lika + långt ifrån varandra men har en lägre hastighet. Värdet är positivt om + bilen på bana 1 ligger före bilen på bana 2 och negativt om bilen på + bana 2 ligger före bilen på bana 1. Värdet används sedan för att + beräkna nästa hastighet (new\_v) som kommer ökas eller minskas för att + få bilarna att köra ikapp varandra. + + \item target: Sökt varvtid. Sätts manuellt innan programmet startar. + + \item target\_diff: Differensen mellan den önskade tiden och positionen + relativt till den faktiska tiden och positionen. Fås genom att + subtrahera de önskade värdena med de faktiska värdena. + + \item agressiveness: Justerar hur stora ändringar som görs på new\_v. Vid + början av ett varv finns det mycket tid kvar och new\_v kan ändras lite + i taget istället för att göra stora förändringar direkt. Det är även + onödigt att göra stora ändringar om bilarna befinner sig ungefär där de + bör vara. agressiveness räknas ut via clock, hur mycket av varvtiden + som återstår, target\_diff och hur långt ifrån målet bilen befinner + sig. Om gemensam målgång är aktiv tas även hänsyn till + car\_position\_diff. + + \item u\_constant\_map: En kartläggning över banan och de spänningsnivåer + som behöver sättas så att spänningen blir jämn. Behövs eftersom + spänningstillförseln beter sig olika vid olika delar av banan. + Kartläggningen bygger på det register med inlagrad data som tas fram + genom tester. + + \item target\_diff: Bilens position relativt till var den borde befinna + sig vid den nuvarande tiden. + + \item track\_u\_ constant: Det förbestämda spänningsvärdet för ett visst + subsegment på banan. Tas fram manuellt genom prövning och lagras i + u\_constant\_map. Från position tar track\_u\_constant fram rätt + spänningsvärde. + + \item speed\_map: En kartläggning över banan och hur över hur fort man + kan köra i olika delar av banan. Kartläggningen bygger på det register + med inlagrad data som tas fram genom tester. + + \item speed\_max: Den förbestämda maxhastigheten för nuvarande + subsegment. Tas fram manuellt genom prövning och lagras i speed\_map. + Från position tar speed\_constant fram rätt hastighet. + + \item new\_v: Den hastighet som bilen ska få nästa cykel. Tar förra + cykelns hastighet (old\_ v) och lägger till eller drar av beroende på + hur långt ifrån målet bilarna ligger (target\_diff) och, om gemensam + målgång är aktiverad, hur långt ifrån varandra bilarna är + (car\_position\_diff). Beror också på agressiveness; högre + agressiveness ger större skillnad mellan new\_v och old\_v medan ett + lågt värde gör att new\_v inte ändras särskilt mycket. new\_v används + sedan för att sätta new\_u. Högre new\_v ger högre new\_u och lägre + new\_v ger lägre\_u. + + \item new\_u: Den spänning som ska appliceras beroende på vilken + hastighet new\_v anger. Ett högre new\_v innebär ett högre new\_u. De + andra parametrarna som påverkar new\_u är car\_constant och + track\_u\_constant, desto högre dessa värden dessa antar desto högre + värde antar också new\_u. new\_u är programmets sista output, dess + värde 0 till 127 är det gaspådrag som appliceras på bilen. + + \end{itemize} + + \begin{figure} + \centering + \includegraphics[width=\linewidth]{figures/flow.pdf} + \caption{Funktionsflödet i delsystem A.}% + \label{fig:flow_diagram} + \end{figure} + + \subsection{Delsystem B: Display} + + Displayen ter sig enklare än delsystem A. Under körning ska, om ett nytt varv + påbörjats, den senaste varvtiden och varvnumret skickas till displayen. Om + stopp-knappen har tryckts ned ska systemet hoppa till resultat-skärmen och om + inte så ska det fortsätta. + |