Soepeler schakelen met behulp van modelgebaseerde regeltechnieken
vFlanders' MECHATRONICS Technology Centre vzw (FMTC) toont hoe toepassing van regeltechnieken die gebruik maken van informatie over het dynamisch gedrag van de aandrijflijn toelaat soepeler te schakelen met vorkheftrucks.
De vraag naar steeds nauwkeurigere machines, die sneller draaien, hogere vermogens leveren en bovendien steeds lichter worden, noodzaakt het gebruik van regeltechnieken die het dynamisch gedrag van de machine mee in rekening nemen bij de aansturing van de machine. Dit dynamisch gedrag, dat aangeeft hoe een machine juist beweegt en trilt als je ze aanstuurt, wordt beschreven met behulp van een model van de machine. Regeltechnieken die vertrekken van een dergelijk machinemodel zijn al meerdere jaren een actief onderzoeksdomein van de afdeling Productietechnieken, Machinebouw en Automatisering(PMA) van de K.U.Leuven, onder leiding van professor Hendrik Van Brussel en professor Jan Swevers. Het gebruik van deze onderzoeksresultaten door de industrie was tot nog toe echter beperkt, onder andere doordat een goede beschrijving van het dynamisch gedrag van de machine niet altijd voor handen is. Om aan deze nood tegemoet te komen, startte FMTC in samenwerking met PMA in 2003 een onderzoeksproject om modelgebaseerde
regeltechnieken toegankelijk te maken voor de Vlaamse machinebouwsector. 'Een nauwe betrokkenheid van één of meerdere industriële partners van bij het begin van het onderzoek
is de beste garantie om tot een industrieel toepasbaar eindresultaat te komen,' aldus Wim Symens, programmaleider bij FMTC. 'Daarom werd een relevante testopstelling gezocht en
gevonden bij Spicer Off-Highway Belgium (SOHB). SOHB stelde ons de nodige testinfrastructuur ter beschikking en volgde het onderzoek bovendien van zeer nabij op.' Ook Bart Paijmans, die dit onderzoek kaderde in het voorbereiden van zijn doctoraatsproefschrift, wist deze nauwe samenwerking met de industrie te appreciëren. 'Bij SOHB kreeg ik 'carte blanche' om mijn theoretische bevindingen experimenteel te valideren op real-life testopstellingen en volledige machines. Dit heeft een belangrijke meerwaarde gegeven aan mijn onderzoek,' aldus Bart Paijmans.
In het project werd meer specifiek een techniek ontwikkeld die toelaat om op een systematische manier regelaars te ontwerpen voor systemen met een variërend dynamisch gedrag. Deze ontwerpprocedure wordt ondersteund door Matlab® programma's en werd gevalideerd op de aansturing van natte-platenkoppelingen in een power-shift transmissie van SOHB. Dergelijke transmissies worden gebruikt in off-highway voertuigen zoals vorkheftrucks en laten toe te schakelen met behoud van doorgegeven koppel; de verbinding tussen motor en aangedreven wielen wordt op geen enkel ogenblik onderbroken. Toepassing van
modelgebaseerde regeltechnieken op dergelijke transmissies laat toe soepeler te schakelen.
Bovendien is het op deze manier mogelijk regelaars op een systematische manier te ontwerpen, wat met traditionele aanstuurtechnieken niet het geval is. Op basis van de
tastbare resultaten van dit onderzoek heeft SOHB dan ook besloten om de ontwikkelde technieken verder te detailleren en te integreren in hun huidige ontwerpproces.
Met dit project slaagt FMTC in zijn opzet om de kloof tussen onderzoek en praktijk te overbruggen en academische onderzoeksresultaten naar concrete industriële toepassingen te vertalen. 'De intense samenwerking met FMTC en de universiteit in dit project liet ons niet alleen toe een concreet zicht te krijgen op de nieuwste technieken op regeltechnisch gebied, maar bovendien werden deze technieken rechtstreeks vertaald naar toepassingen op onze machines,' duidt Mark Versteyhe, Advanced Engineering Manager bij SOHB. 'Dergelijke vorm van samenwerking biedt naar kennisdoorstroming een hoop voordelen in vergelijking met het neerleggen van een haalbaarheidsstudie of opdracht bij een extern bureau, dat enkel een finaal rapport aflevert,' besluit Mark.
Over FMTC
FMTC is het onderzoekscentrum van de toonaangevende mechatronica bedrijven in Vlaanderen en is een initiatief van Agoria, de Belgische federatie van de technologische industrie. FMTC helpt de kloof tussen academische kennis in de mechatronica en het gebuik hiervan in industriële toepassingen te overbruggen. Teneinde zijn missie te volbrengen,
beschikt FMTC over een uniek werkingsmodel van gemeenschappelijke onderzoeksprojecten. FMTC wordt ondersteund door de Vlaamse overheid en werkt o.a. samen met Sirris en de K.U.Leuven.
Verdere informatie is te bekomen via
Wim Symens
Programmaleider Hoog-productieve machines
Celestijnenlaan 300D
B-3001 Heverlee
Tel.: +32 16 32 80 33
Fax: +32 16 32 80 64
www.fmtc.be
info@fmtc.be
De vraag naar steeds nauwkeurigere machines, die sneller draaien, hogere vermogens leveren en bovendien steeds lichter worden, noodzaakt het gebruik van regeltechnieken die het dynamisch gedrag van de machine mee in rekening nemen bij de aansturing van de machine. Dit dynamisch gedrag, dat aangeeft hoe een machine juist beweegt en trilt als je ze aanstuurt, wordt beschreven met behulp van een model van de machine. Regeltechnieken die vertrekken van een dergelijk machinemodel zijn al meerdere jaren een actief onderzoeksdomein van de afdeling Productietechnieken, Machinebouw en Automatisering(PMA) van de K.U.Leuven, onder leiding van professor Hendrik Van Brussel en professor Jan Swevers. Het gebruik van deze onderzoeksresultaten door de industrie was tot nog toe echter beperkt, onder andere doordat een goede beschrijving van het dynamisch gedrag van de machine niet altijd voor handen is. Om aan deze nood tegemoet te komen, startte FMTC in samenwerking met PMA in 2003 een onderzoeksproject om modelgebaseerde
regeltechnieken toegankelijk te maken voor de Vlaamse machinebouwsector. 'Een nauwe betrokkenheid van één of meerdere industriële partners van bij het begin van het onderzoek
is de beste garantie om tot een industrieel toepasbaar eindresultaat te komen,' aldus Wim Symens, programmaleider bij FMTC. 'Daarom werd een relevante testopstelling gezocht en
gevonden bij Spicer Off-Highway Belgium (SOHB). SOHB stelde ons de nodige testinfrastructuur ter beschikking en volgde het onderzoek bovendien van zeer nabij op.' Ook Bart Paijmans, die dit onderzoek kaderde in het voorbereiden van zijn doctoraatsproefschrift, wist deze nauwe samenwerking met de industrie te appreciëren. 'Bij SOHB kreeg ik 'carte blanche' om mijn theoretische bevindingen experimenteel te valideren op real-life testopstellingen en volledige machines. Dit heeft een belangrijke meerwaarde gegeven aan mijn onderzoek,' aldus Bart Paijmans.
In het project werd meer specifiek een techniek ontwikkeld die toelaat om op een systematische manier regelaars te ontwerpen voor systemen met een variërend dynamisch gedrag. Deze ontwerpprocedure wordt ondersteund door Matlab® programma's en werd gevalideerd op de aansturing van natte-platenkoppelingen in een power-shift transmissie van SOHB. Dergelijke transmissies worden gebruikt in off-highway voertuigen zoals vorkheftrucks en laten toe te schakelen met behoud van doorgegeven koppel; de verbinding tussen motor en aangedreven wielen wordt op geen enkel ogenblik onderbroken. Toepassing van
modelgebaseerde regeltechnieken op dergelijke transmissies laat toe soepeler te schakelen.
Bovendien is het op deze manier mogelijk regelaars op een systematische manier te ontwerpen, wat met traditionele aanstuurtechnieken niet het geval is. Op basis van de
tastbare resultaten van dit onderzoek heeft SOHB dan ook besloten om de ontwikkelde technieken verder te detailleren en te integreren in hun huidige ontwerpproces.
Met dit project slaagt FMTC in zijn opzet om de kloof tussen onderzoek en praktijk te overbruggen en academische onderzoeksresultaten naar concrete industriële toepassingen te vertalen. 'De intense samenwerking met FMTC en de universiteit in dit project liet ons niet alleen toe een concreet zicht te krijgen op de nieuwste technieken op regeltechnisch gebied, maar bovendien werden deze technieken rechtstreeks vertaald naar toepassingen op onze machines,' duidt Mark Versteyhe, Advanced Engineering Manager bij SOHB. 'Dergelijke vorm van samenwerking biedt naar kennisdoorstroming een hoop voordelen in vergelijking met het neerleggen van een haalbaarheidsstudie of opdracht bij een extern bureau, dat enkel een finaal rapport aflevert,' besluit Mark.
Over FMTC
FMTC is het onderzoekscentrum van de toonaangevende mechatronica bedrijven in Vlaanderen en is een initiatief van Agoria, de Belgische federatie van de technologische industrie. FMTC helpt de kloof tussen academische kennis in de mechatronica en het gebuik hiervan in industriële toepassingen te overbruggen. Teneinde zijn missie te volbrengen,
beschikt FMTC over een uniek werkingsmodel van gemeenschappelijke onderzoeksprojecten. FMTC wordt ondersteund door de Vlaamse overheid en werkt o.a. samen met Sirris en de K.U.Leuven.
Verdere informatie is te bekomen via
Wim Symens
Programmaleider Hoog-productieve machines
Celestijnenlaan 300D
B-3001 Heverlee
Tel.: +32 16 32 80 33
Fax: +32 16 32 80 64
www.fmtc.be
info@fmtc.be
Subscribe to our newsletter
Stay tuned and get our news in your inbox: subscribe here.
Keep me informed
