No Oscillations Corporation Projektplan Optimal Styrning av Autonom Racerbil Version 1.0 Författare: Mikael Rosell Datum: 29 november 2013 Status Granskad Projektgruppen 2013-09-18 Godkänd 2013-09-18
Projektidentitet E-post: Hemsida: Beställare: Kund: Kursansvarig: Projektledare: Handledare: noosc@googlegroups.com http://www.isy.liu.se/edu/projekt/reglerteknik/2013/osaar/, Linköpings Universitet Telefon: 013-286623, E-post: kristoffer.lundahl@liu.se Daniel Axehill, Linköpings Universitet Telefon: 013-284042, E-post: daniel@isy.liu.se Daniel Axehill, Linköpings Universitet Telefon: 013-284042, E-post: daniel@isy.liu.se Mikael Rosell Isak Nielsen, Linköpings Universitet Telefon: 013-282804, E-post: isak.nielsen@liu.se Gruppmedlemmar Namn Ansvarsroller Telefon E-post (@student.liu.se) Mikael Rosell (MR) Projektledare (PL) 070-3901264 mikro418 Victor Carlsson (VC) Informationsansvarig (IA) 073-0568295 vicca226 Henrik Edlund (HE) Hårdvaruansvarig (HA) 070-4202846 hened061 Mathias Hallmén (MH) Testansvaring (TA) 073-8054244 matha848 Sofia Johnsen (SJ) Designansvarig (DA) 073-6459540 sofjo100 Lukas Lorentzon (LL) Figuransvarig (FA) 072-2347314 luklo656 Dennis Lundström (DL) Dokumentansvarig (DOC) 076-3377642 denlu994 Oskar Sunesson (OS) Leveransansvarig (LA) 070-2632041 osksu783
Dokumenthistorik Version Datum Förändringar Sign Granskad 0.1 2013-09-12 Första utkastet Alla Alla 0.2 2013-09-17 Kommentarer åtgärdade Alla Alla 1.0 2013-09-18 Lagt in leverans till kund Alla Alla
Innehåll 1 Beställare 1 2 Översiktlig beskrivning av projektet 1 2.1 Syfte och mål........................................... 1 2.2 Leveranser............................................. 1 2.3 Begränsningar........................................... 1 3 Fasplan 1 3.1 Förefasen............................................. 2 3.2 Underfasen............................................ 2 3.3 Efterfasen............................................. 2 4 Organisationsplan för hela projektet 2 4.1 Organisationsplan per fas.................................... 2 4.2 Villkor för samarbetet inom gruppen.............................. 2 4.3 Definition av arbetsinnehåll och ansvar............................. 3 5 Dokumentplan 3 6 Utvecklingsmetodik 5 7 Utbildningsplan 5 7.1 Egen utbildning.......................................... 5 7.2 Kundens utbildning....................................... 5 8 Rapporteringsplan 5 9 Mötesplan 5 10 Resursplan 6 10.1 Personer.............................................. 6 10.2 Material.............................................. 6 10.3 Lokaler.............................................. 6 10.4 Ekonomi.............................................. 6 11 Milstolpar och beslutspunkter 6 11.1 Milstolpar............................................. 7 11.2 Beslutspunkter.......................................... 7 12 Aktiviteter 7 12.1 Förefas............................................... 7 12.2 Underfas.............................................. 7 12.2.1 Allmänna aktiviteter i underfasen........................... 7 12.2.2 Aktiviteter i delmomentet för simuleringssystem................... 8 12.2.3 Aktiviteter i delmomentet för målföljningssystem................... 8 12.2.4 Aktiviteter i delmomentet för reglersystem...................... 8 12.2.5 Aktiviteter i delmomentet för visualiseringssystem.................. 8 12.3 Aktiviteter i efterfasen...................................... 9
12.4 Aktiviteter som är gemensamma för alla faser......................... 9 13 Tidplan 9 14 Förändringsplan 9 15 Kvalitetsplan 9 15.1 Granskningar........................................... 10 15.2 Testplan.............................................. 10 16 Riskanalys 10 17 Prioriteringar 10 18 Projektavslut 10
Optimal Styrning av Autonom Racerbil 1 1 Beställare Institutionen för systemteknik vid Linköpings universitet står för finansiering. Beställare är (kristoffer.lundahl@liu.se, 013-286623), Fordonssystem, Linköpings universitet. 2 Översiktlig beskrivning av projektet Projektet är del av en projektkurs i reglerteknik vid Linköpings universitet där projektmodellen LIPS [1] används. I projektet ska prestandan hos en autonom radiostyrd racerbil förbättras i en mängd avseenden. 2.1 Syfte och mål Syftet med projektet är att förbättra det system som redan finns implementerat för att göra demonstration av systemet mer attraktivt. Detta genom att få en snyggare banföljning och höja demo-effekten med hjälp av en projektor. På sikt skall även systemet kunna användas i utbildningssyfte i form av laborationer. Det nuvarande systemet uppvisar ett oönskat oscillativt beteende och målet är att i största mån bli av med detta. 2.2 Leveranser Följande datum är hårda deadlines för leveranser av dokument och produkt. Innan deadlines ska dokumenten vara godkända av både handledare och beställare och utkast måste då vara klara tidigare. 2013-09-19: Kravspecifikation, projektplan och systemskiss i PDF-format ska levereras via e-mail. 2013-10-04: Designspecifikation och testplan i PDF-format ska levereras via e-mail. 2013-12-02: Produkt ska levereras och demonstreras för beställaren. Användarhandledning i PDF-format ska levereras via e-mail. 2013-12-05: Produkt ska levereras och demonstreras för kunden. 2013-12-19: Presentation av projekt ska genomföras på kursens projektkonferens. Teknisk dokumentation ska levereras i PDF-format via e-mail. 2.3 Begränsningar Projektet kommer att behandla regulator, simulator, målföljningssystem och visualiseringssystem. Projektet kommer inte behandla modellbygge så som den optimal trajektorian och fordonsmodeller från tidigare projekt. 3 Fasplan Inom LIPS-ramverket ingår tre faser, förefasen, underfasen och efterfasen.
Optimal Styrning av Autonom Racerbil 2 3.1 Förefasen I förefasen sätts en projektgrupp ihop och gruppmedlemmarnas ansvarsområden fastslås. Gruppen skriver en kravspecifikation baserat på beställarens projektdirektiv. Projektplan skrivs där arbetsformen bestäms och en systemskiss uppförs. 3.2 Underfasen I underfasen utvecklas produkten och dokument för att underlätta produktionen och leveransen skapas. Dessa dokument är designspecifikation och testplan. Designspecifikationen skrivs i början av fasen och är som en instruktion för utvecklingen av systemen. Testplan skrivs för att kunna verifiera att kraven i kravspecifikationen är uppfyllda. Status- och tidrapporteringar sker veckovis och om problem uppstår görs omplaneringar. 3.3 Efterfasen I efterfasen levereras produkten till beställaren tillsammans med teknisk dokumentation och användarhandledning. En presentation på kursens projektkonferens genomförs. I presentationssyfte produceras även en demonstrationsfilm och poster. En efterstudie genomförs där lärdomar från projektet diskuteras. 4 Organisationsplan för hela projektet Organisationsplanen visar projektgruppens struktur dvs rollerna som finns och deras ansvarsområden. Hur samarbetet inom gruppen ska gå till behandlas samt hur kommunikationen mellan projektgruppen, kunden, och beställaren hanteras. 4.1 Organisationsplan per fas Organisationsplanen kommer inte att ändras under projektets gång. I Figur 1 visas strukturen över organisationen samt alla tillhörande personer och deras ansvarsområden. 4.2 Villkor för samarbetet inom gruppen Projektmedlemmarna har enats om följande villkor för samarbetet Möten sker varje vecka och tid för möte ska delges till alla senast en dag innan mötet. Till varje möte ska projektmedlemmarna förbereda en kort redogörelse över framsteg och svårigheter. Akademisk kvart gäller för alla aktiviteter om inget annat sägs. Om svårigheter uppstår eller om något tar längre tid än planerat ska detta rappoteras till projektgruppen omgående så planeringen kan revideras. Frånvaro ska meddelas så snart som möjligt innan planerad aktivitet. Tidrapportering ska vara inlämnad till projektledaren senast torsdag kväll.
Optimal Styrning av Autonom Racerbil 3 Figur 1: Organisationsplan 4.3 Definition av arbetsinnehåll och ansvar I projektet finns rollerna projektledare, dokumentansvarig, testansvarig, designansvarig, hårdvaruansvarig, informationsansvarig, leveransansvarig. Posternas tilldelning kan ses i Figur 1. Projektledaren ansvarar för kontakten med kund och beställare. Det faller också på projektledaren att skicka in tidrapporter. Det faller på dokumentansvarig att ansvara för dokumentens leverans samt att dokumenten blir klara i tid. Testansvarig ansvarar för upprättandet av testplanen som verifierar kraven i kravspecifikationen. Designansvarig ansvarar för designen implementeras enligt planen. Hårdvaruansvarig ansvarar för att hårdvaran i labbet funkar som den ska, bland annat RC-bilarna. Informationsansvarig ansvarar för hemsida, poster och demofilm. Leveransansvarig ansvarar för planering av leverans. 5 Dokumentplan Dokument produceras enligt LIPS-mallarna och ska skrivas på svenska i LaTeX. Dokumenten sparas på gruppens SVN-konto. Färdigskrivna dokument distribueras i PDF-format. I tabell 1 ses alla dokument som ska produceras i projektet.
Optimal Styrning av Autonom Racerbil 4 Dokument Projektplan Tidplan Beskriver hur och när arbetstiden distributeras. Beskriver de leverenskrav på system, som beställare och projektgruppen kommit Kravspecifikation Systemskiss Testplan Testprotokoll Mötesprotokoll Användarhandledning Efterstudie Ansvarig/ Godkänns av PL,DOC/ PL,DOC/ PL,DOC/ PL,DOC/ PL,DA/ TA,PL/ TA,PL/ DOC/ Projektgrupp DOC,PL/ DOC,PL/ DOC,PL/ Syfte Beskriver struktur. projektets överens om. Första beskrivning av systemet. Designspecifikation Djupgående beskrivning av systemet och alla delsystem. Här presenteras en grov lösning till problemet. Beskrivning av testerna som ska verifierar att kraven från kravspecifikationen är uppfyllda vid leverans. Protokoll som visar om kraven från kravspecifikationen är uppfyllda. Mötesprotokoll från projektgruppsmöten. Lättare handling om hur systemet ska användas. Djupgående teknisk beskrivning om hur systemet konstruerats. Teknisk dokumentation Utvärderar projektets resultat och arbetsgång. Distribueras till Handledare Handledare Handledare, Kund Handledare Handledare Handledare Handledare Projektgrupp Handledare, Kund Handledare, Kund Handledare Färdig datum 2013-09-19 2013-09-19 2013-09-19 2013-09-19 2013-10-04 2013-10-04 2013-12-02 Löpande 2013-12-02 2013-12-19 2013-12-19 Tabell 1: Tabell över de dokument som ska levereras.
Optimal Styrning av Autonom Racerbil 5 6 Utvecklingsmetodik Förefasen i projektet omfattar till stor del planering av projektets olika faser som ska ske inom gruppen i samtycke med beställaren och kunden. Planeringen av projektet sker genom författandet av en rad dokument vars syfte är att ge en klar bild av projektet. Dokumentskrivandet kommer delas upp mellan medlemmarna i projektet för att sedan granskas gemensamt innan inlämning. Underfasen i projektet innefattar utvecklandet av produkten dvs systemen som ska utvecklas alternativt förbättras. Systemet som är uppdelat i delsystem och små grupper kommer ansvara för utvecklingen inom dessa. Möten kommer äga rum veckovis för att stämma av hur arbetet går. Expert hjälp finns att tillgå i form av handledare. Efterfasen består av efterstudier av projektets utförande samt en informativ del tex utvecklandet av en poster, film och hemsida. 7 Utbildningsplan 7.1 Egen utbildning För att projektet skall kunna genomföras kommer projektmedlemmarna behöva utbildning inom följande områden: Befintligt system från tidigare års projekt Webbdesign 7.2 Kundens utbildning Vid leverans kommer kunden få en genomgång av produkten samt en användarhandledning och en teknisk rapport. Den tekniska rapporten kommer att beskriva produktens tekniska lösningar. 8 Rapporteringsplan Intern rapportering i projektgruppen kommer ske under veckovisa möten då varje gruppmedlem får rapportera tid och status på arbete. Varje gruppmedlem ansvarar för att fylla i sin tid i tidplanen som finns tillgänglig på gruppens SVN-konto. Projektledaren och beställaren ska ha möte en gång per vecka. Extern rapportering till beställare sammanställs av projektledaren i en statusrapport som skickas in varje vecka. 9 Mötesplan Projektmöte kommer att hållas varje vecka och det är projektledaren som kallar till möte. Mötesprotokoll förs av sekreterare som utses vid varje möte. Mötesprotokollet läggs sedan upp på gruppens SVN-konto. Vid behöv av extramöte kontaktas projektledare som kan kalla till möte senast en dag innan möte.
Optimal Styrning av Autonom Racerbil 6 10 Resursplan Här kommer de resurser som projektet har tillgång till att presenteras. 10.1 Personer Projektgruppen har åtta medlemmar. Till förfogande finns också en handledare och ämneskunniga experter. 10.2 Material Projektgruppen har tillgång till följande material: 1 st stationär dator 2 st bärbara datorer 1 st projektor 1 st mini-z racing track 4 st Kyosho dnano-bilar 1 st radiostyrd lastbil Handkontroller till dnano-bilarna samt lastbilen System för skattning av fordonens tillstånd, samt reglering 10.3 Lokaler Till projektgruppens förfogande finns ett projektrum där gruppens material förvaras och där stora delar av det tekniska arbetet kommer att utföras. För möten finns också möjlighet att boka andra rum. 10.4 Ekonomi Varje projektmedlem har 240 timmar att förfoga över och projektet har därmed sammanlagt 1920 timmar. Projektet har också 50 timmar handledningstid. 11 Milstolpar och beslutspunkter Kapitlet innehåller en beskrivning av milstolpar och beslutspunkter i projektet.
Optimal Styrning av Autonom Racerbil 7 11.1 Milstolpar Nr Beskrivning Datum 1 Dokument till förefasen godkända 2013-09-19 2 Designspecifikation godkända 2013-10-04 3 Simulerings- och visualiseringssystem klara 2013-11-04 4 Målföljningssystemet klart 2013-11-13 5 Regulator implementerad 2013-11-18 6 Systemet levereras 2013-12-05 7 Efterstudien klar 2013-12-19 11.2 Beslutspunkter BP Beskrivning Datum 2 Leverans av kravspecifikation, projektplan och systemskiss. 2013-09-19 3 Leverans av designspecifikation och testplan. 2013-10-04 5 Leverans av produkten. 2013-12-02 6 Projektavslut. 2013-12-19 12 Aktiviteter De aktiviteter som ingår i projektet ses i tabellerna nedan. Aktiviteter markerade med asterisk (*) är krav med prioritet två. 12.1 Förefas Nr Aktivitet Beskrivning Tidsåtgång [h] 1. Projektplan Upprättande av projektplan. 40 2. Systemskiss Upprättande av systemskiss. 30 3. Kravspecifikation Upprättande av kravspecifikation. 30 4. Tidplan Upprättande av tidplan. 40 5. Introduktion av systemet Genomgång av hur befintligt system 10 fungerar Summa 150 12.2 Underfas 12.2.1 Allmänna aktiviteter i underfasen Nr Aktivitet Beskrivning Tidsåtgång [h] 1. Utbildning Utbildning i systemet. 80 2. Designspecifikation En designspecifikation ska 200 upprättas. 3. Testplan En testplan ska skrivas. 20 4. Testprotokoll Lista som verifierar att krav uppfyllts. 10 5. Tester Tester som validerar att krav 100 uppfylls. Summa 410
Optimal Styrning av Autonom Racerbil 8 12.2.2 Aktiviteter i delmomentet för simuleringssystem Nr Aktivitet Tidsåtgång [h] 1. Implementering av rörelsemodell för fordon 20 2. Implementering av regulatormodul 20 3. Implementering av referenstrajektoria 20 4. Sammankoppling av moduler och övrig funktionaliet 40 5. Implementering av kollisionshantering* Summa 100 12.2.3 Aktiviteter i delmomentet för målföljningssystem Nr Aktivitet Tidsåtgång [h] 1. Uppdatering av filter för att kunna ta hänsyn till höjdgeometri 60 2. Implementering av skattning av lastbilens position 40 3. Förbättring av kamerakalibrering* 4. Förbättring av rörelsemodell* Summa 100 12.2.4 Aktiviteter i delmomentet för reglersystem Nr Aktivitet Tidsåtgång [h] 1. Undersöka och utvärdera regulatorer 30 2. Implementering av ny regulator 160 3. Inställning av regulator 140 4. Implementering av adaptiv gas- och bromsprofil 80 5. Implementering av kollisionshantering* Summa 410 12.2.5 Aktiviteter i delmomentet för visualiseringssystem Nr Aktivitet Tidsåtgång [h] 1. Implementering av projicering av bil på bilbana utifrån positionsdata 30 2. Implementering av kontinuerlig projicering av tillryggalagd 30 trajektoria 3. Implementering av projicering av varvtid och deltider på bilbana 20 Summa 80
Optimal Styrning av Autonom Racerbil 9 12.3 Aktiviteter i efterfasen Nr Aktivitet Beskrivning Tidsåtgång [h] 1. Efterstudie Skriva en efterstudie. 10 2. Demofilm Inspelning och redigering av demofilm. 20 3. Poster Skapa en poster. 30 4. Teknisk dokumentation Färdigställande av teknisk dokumentation. 30 5. Redovisning Förbereda redovisning. 40 6. Leverans Förbereda leveranser. 20 7. Användarhandledning Upprättande av användarhandledning. 15 Summa 165 12.4 Aktiviteter som är gemensamma för alla faser Nr Aktivitet Beskrivning Tidsåtgång [h] 1. Projektmöten Möten med projektgruppen. 120 2. Projektledningstid Projektledning. 15 3. Projektledningsmötestid Möte mellan projektledare och 14 beställare. 4. Tidrapportering Tidrapportering och uppföljning. 15 5. Kontinuerlig teknisk dokumentation Dokumentation som uppdateras 80 kontinuerligt med nya tekniska lösningar. 6. Reservtid Tid för hantering av oväntade 209 händelser. 7. Hemsida Hemsida med information om 20 projektet och dess medlemmar. Summa 473 13 Tidplan Tidplanen för projektet finns bifogad separat. 14 Förändringsplan Vid förändringar som gör dokument inaktuella, ska dessa revideras vid gruppens veckovisa möten. Om förändringar eller förseningar uppstår som kan påverka leveranstider ska beställaren kontaktas. Om problem uppstår som gör ett krav svårt att realisera ska detta om möjligt omförhandlas. 15 Kvalitetsplan För att säkerställa att produkten håller en hög kvalitet ska noggranna granskningar och tester genomföras. Nedan beskrivs hur dessa granskningar och tester ska gå till.
Optimal Styrning av Autonom Racerbil 10 15.1 Granskningar Dokumentansvarig ansvarar för att dokument granskas innan leverans. Alla gruppmedlemmar ska läsa igenom ett dokument innan det levereras. 15.2 Testplan Testplanen innehåller noggranna beskrivningar av hur de krav som ställs i kravspecifikationen ska verifieras. Testansvarig ansvarar för att en testplan levereras vid BP3. 16 Riskanalys Om hårdvara skulle gå sönder kontaktas handledaren för att diskutera hur arbetet ska fortlöpa. 17 Prioriteringar I första hand prioriteras att uppfylla alla krav med prioritet 1 i kravspecifikationen. Inom ramarna för att krav på färdigdatum och resurser hålls prioriteras att uppfylla alla krav 2 och därefter krav 3. 18 Projektavslut Projektet avslutas när produkten har levererats. Vid projektavslutet ska alla dokument som skapats i projektet finnas tillgängliga på den hemsida som skapats i projektet. Genom att skriva en efterstudie tar projektmedlemmarna tillvara på de erfarenheter som projektet givit. Referenser [1] Tomas Svensson, Christian Krysander, Projektmodellen Lips. Studentlitteratur.