AnRox - Ausfallsicheres und effizientes elektrisches Antriebssystem für Robotertaxis - Teilvorhaben Mehrprozessorplattform - Abschlussbericht

Abstract

Im Verbundprojekt „Ausfallsicheres und effizientes elektrisches Antriebssystem für Robotertaxis (AnRox)“ wurden System- und Komponentenlösungen für ausfallsichere Antriebssysteme und Energiebordnetze erforscht. Die erhöhten Kosten für die notwendige, erhöhte Verfügbarkeit von Komponenten aufgrund des Anwendungsfalls eines Robotaxis sollen dabei durch systemische Optimierung minimiert oder durch Mehrwert kompensiert werden. Durch die Umsetzung mit elektrischen Antriebssystemen ergeben sich neue Freiheitsgrade und Lösungsvarianten, die diese Optimierung durch neue Betriebs-, Fehlererkennungs- und Behandlungsstrategien ermöglichen. Dazu wurden im Verbundprojekt auf der Ebene der Antriebstopologien verschiedene Varianten von Ein- und Mehrmaschinensystemen untersucht. Im Teilvorhaben „Mehrprozessorplattform“ trug die AixControl zu dem Teilbereich der Antriebskomponenten mit erhöhter Ausfallsicherheit bei. Es wurde eine leistungsfähige Mehrprozessorplattform als Regelungs- und Steuerungsplattform entworfen und umgesetzt, die eine sehr hohe Rechenleistung und geringe Latenzen in der Verarbeitung von Ein- und Ausgaben zur Verfügung stellt. Die Plattform ermöglicht zur einfachen Umsetzung von Steuerungs- und Regelungsaufgaben eine grafische Programmierung und unterstützt die Entwicklung und Fehlersuche mit einem Software-Oszilloskop und textuellen Ausgaben. Für ein hohes Maß an Flexibilität besteht die Plattform aus einer Zentraleinheit und abgesetzten Satelliten, um den Betrieb von verteilten, jedoch synchronisierten Komponenten zu ermöglichen. Die Satelliten bilden dabei die analoge und digitale Schnittstelle zu realen Sensoren und Aktoren ab. Zusätzlich zum Betrieb einer Zentraleinheit mit mehreren Satelliten wird ein Verbund aus mehreren solchen Einheiten ermöglicht. Am Demonstrator konnte die Funktion und Leistungsfähigkeit der Plattform am Beispiel einer Maschinenregelung gezeigt werden.