Laboratorium til cyber-fysiske systemer

Beskrivelse

Det cyber-fysiske systemlaboratorium indeholder et sæt fysiske apparater (hovedsageligt elektromekaniske systemer) eller eksperimenter udstyret med et sæt aktuatorer og følere, der alle er knyttet til computere, så maskinens intelligensalgoritmer kan testes og evalueres. Implementeringen af disse algoritmer, hvad enten de er målrettet mod kontrol, overvågning eller fejldiagnose, kan udføres med aktuelle værktøjer til hurtig prototyping som fx Matlab/Simulink. Det er også muligt at kontrollere nogle af eksperimenterne ved hjælp af indbyggede kort som fx Arduino, Raspberry pi og Beaglebone. Design og implementering af controlleren kan også gøres i Matlab/Simulink.

For nylig har vi arbejdet med implementering af og udfordringer ved Networked Control Systems (NCS). NCS'er har tiltrukket meget opmærksomhed fra både den akademiske verden og industrien på grund af den tværfaglige karakter inden for kommunikationsnetværk, datalogi og styring. Ud over NCS'erne, hvor feedback-kontrolsløjfer lukkes via kommunikationsnetværk, implementeres det mere avancerede tilfælde af distribuerede NCS'er, hvor mange kontrolsløjfer er i kontakt, i laboratoriet. I denne henseende har vi udviklet et distribueret netværkskontrolsystem, hvor alle noder er raspberry pi-kort, og de kommunikerer med hinanden og med serveren via internettet. Al kodegenerering udføres i Matlab / Simulink og distribueres derefter til kortene over internettet.

      

Serviceydelser til virksomheder

• Test af forskellige klasser af algoritmer (kontrol, estimering, fejldiagnose, systemidentifikation, bevægelsesplanlægning, forstærkningslæring) og deres sammenligning hvad angår ydeevne
• Efteruddannelse og træning gennem skræddersyede kurser med avancerede teknikker og praktiske eksperimenter ved brug af Matlab / Simulink.

Teknisk specifikation af udstyr

Sættet med eksperimenter inkluderer

• Flerdimensionelt system til torsionsdynamik. Eksperiment til at teste kontrolalgoritmer, som reducerer oscillerende adfærd på motorsystemer med betydelig inerti og elasticitet (loop-formering)
• Drejeligt, fleksibelt led. Bruges til avanceret bevægelsesplanlægning, feedforward og estimering samt netværksstyringssystemer
• Kombination af 2-3 drejelige, fleksible led: Bruges til netværksstyring, distribueret styring og anvendelse af IoT-principper
• Forbundet processtyringseksperiment. Ideelt eksperiment til at teste / lære ikke-lineær styring, ikke-lineær identifikation og fejldiagnose gennem generering af fejl
• Varmestrømseksperiment. Test af aktive maskinlæringsalgoritmer inden for ventilations- og HVAC-systemer
• 3D-kran og tårnkran. Eksperiment til at teste bevægelsesplanlægning og nøjagtig placering i bevægelsesstyringssystemer
• Overensstemmende styringsrobot med 6 frihedsgrader. Fuldt tilgængelig robot til implementering af forskellige kontrolalgoritmer, herunder overensstemmende.