This report is the final report for the FPGA accelerated PID controller, part of the Distributed Control Systems project. This project runs within the Lectoraat Robotics and High Tech Mechatronics of Fontys Hogeschool Engineering Eindhoven. The Lectoraat has the goal to develop applicable knowledge to support education and industry. This knowledge is acquired with projects run in conjunction with the industry. The report will go into detail for the software designed for this project, not the hardware design. This report is intended for follow up students working on the Distributed Control Systems project. Within this report the assumption is made that the reader is at least familiar with the terms EtherCAT, FPGA, Linux and PID controllers. However for each part a small basic introduction is included. For readers looking for the accomplishments in this project, the results are in chapter six. Following are short descriptions of the chapters in this report. The first chapter will give a short introduction to the project. It talks about why the project was conceived, where the project was done and what the expected end result is. The second chapter, the problem definition, talks about how the project has been defined, what is included and what is not and how the customer expects the final product to function and look like. The third chapter details the methodology used during this project. All the research preformed for this project will be described in the forth chapter. This chapter goes into the research into the Xilinx Zynq 7000 chip, Beckhoff's EtherCAT system, how the Serial Peripheral Interface works and how a PID controller functions. Following in chapter five the design is expanded upon. First the toolchain for building for the Zynq chip is explained. This is followed by and explanation of the different software parts that have been designed. Finally chapters six and seven provide the results and the conclusions and recommendations for this project.
De term soft control wordt gebruikt voor een keur aan sturings- en beheersmaatregelen die organisaties helpen op koers te blijven. Ze hebben vooral betrekking op gedrag en cultuur. Uit ons inventariserend onderzoek blijkt dat er geen eenduidigheid over de definitie van soft control is en al helemaal niet over de manier waarop soft control wordt uitgewerkt. Hierdoor zijn veel uitwerkingen en meetinstrumenten voor soft control in omloop. In dit artikel vragen we ons af hoe we de kwaliteit van meetinstrumenten voor soft control kunnen beoordelen. Op basis van een aantal methodologische criteria ontwikkelen we een ordeningskader van deze instrumenten. Hiermee scheppen we helderheid in de fascinerende wereld van sociaalwetenschappelijke meetinstrumenten.
Het onderzoek in het artikel is geïnspireerd door de casus 'platooning' uit de Grand Cooperative Driving Challenge. Er is een PreScan®/Sumulink® model opgesteld met daarin twee auto's. De voorste auto volgt een vastgesteld snelheidsprofiel, de tweede auto volgt de eerste auto waarbij de tweede auto de snelheid van de eerste meet met behulp van een AIR-sensor. De besturing van het gaspedaal in beide auto's vindt plaats met Fuzzy Logic Control in plaats van met een klassieke regelaar. Concluderend mag worden gesteld dat in dit verkennend onderzoek gebleken is dat de Fuzzy Logic Control techniek in principe werkt.
De technische en economische levensduur van auto’s verschilt. Een goed onderhouden auto met dieselmotor uit het bouwjaar 2000 kan technisch perfect functioneren. De economische levensduur van diezelfde auto is echter beperkt bij introductie van strenge milieuzones. Bij de introductie en verplichtstelling van geavanceerde rijtaakondersteunende systemen (ADAS) zien we iets soortgelijks. Hoewel de auto technisch gezien goed functioneert kunnen verouderde software, algorithmes en sensoren leiden tot een beperkte levensduur van de gehele auto. Voorbeelden: - Jeep gehackt: verouderde veiligheidsprotocollen in de software en hardware beperkten de economische levensduur. - Actieve Cruise Control: sensoren/radars van verouderde systemen leiden tot beperkte functionaliteit en gebruikersacceptatie. - Tesla: bij bestaande auto’s worden verouderde sensoren uitgeschakeld waardoor functies uitvallen. In 2019 heeft de EU een verplichting opgelegd aan automobielfabrikanten om 20 nieuwe ADAS in te bouwen in nieuw te ontwikkelen auto’s, ongeacht prijsklasse. De mate waarin deze ADAS de economische levensduur van de auto beperkt is echter nog onvoldoende onderzocht. In deze KIEM wordt dit onderzocht en wordt tevens de parallel getrokken met de mobiele telefonie; beide maken gebruik van moderne sensoren en software. We vergelijken ontwerpeisen van telefoons (levensduur van gemiddeld 2,5 jaar) met de eisen aan moderne ADAS met dezelfde sensoren (levensduur tot 20 jaar). De centrale vraag luidt daarom: Wat is de mogelijke impact van veroudering van ADAS op de economische levensduur van voertuigen en welke lessen kunnen we leren uit de onderliggende ontwerpprincipes van ADAS en Smartphones? De vraag wordt beantwoord door (i) literatuuronderzoek naar de veroudering van ADAS (ii) Interviews met ontwerpers van ADAS, leveranciers van retro-fit systemen en ontwerpers van mobiele telefoons en (iii) vergelijkend rij-onderzoek naar het functioneren van ADAS in auto’s van verschillende leeftijd en prijsklassen.
Electrohydrodynamic Atomization (EHDA), also known as Electrospray (ES), is a technology which uses strong electric fields to manipulate liquid atomization. Among many other areas, electrospray is currently used as an important tool for biomedical applications (droplet encapsulation), water technology (thermal desalination and metal recovery) and material sciences (nanofibers and nano spheres fabrication, metal recovery, selective membranes and batteries). A complete review about the particularities of this technology and its applications was recently published in a special edition of the Journal of Aerosol Sciences [1]. Even though EHDA is already applied in many different industrial processes, there are not many controlling tools commercially available which can be used to remotely operate the system as well as identify some spray characteristics, e.g. droplet size, operational mode, droplet production ratio. The AECTion project proposes the development of an innovative controlling system based on the electrospray current, signal processing & control and artificial intelligence to build a non-visual tool to control and characterize EHDA processes.
Inleiding en praktijkvraag De groeiende wereldbevolking gecombineerd met de klimaatverandering zorgt voor een de noodzaak tot een duurzame voedselvoorziening (KIA missie Landbouw, voedsel & water). Een significante reductie van gewasbestrijdingsmiddelen is daarbinnen een belangrijke doelstelling. Robotica maakt als technologie motor van de precisielandbouw plant specifieke precisie-bestrijding mogelijk. Het projectconsortium onderzoekt een semiautonoom samenwerkend grond-luchtrobot platform voor de precisielandbouw. Projectdoelstelling De doelstelling van het project AGRobot Platform is dan ook: “Onderzoek de mogelijkheden van een semi-autonoom samenwerkend grond-lucht robotplatform voor de precisielandbouw”. De hoofddoelstelling wordt binnen dit project beantwoordt door de deliverables uit de volgende subdoelstellingen: 1. Case studie onderzoek naar de mogelijke voordelen van het grond-luchtrobotplatform 2. Onderzoek naar de benodigde technologieën voor een grond-luchtrobotplatform 3. Ontwikkelen van een eerste (mogelijk case-specifieke) demonstrator 4. Ontwikkelen van (nieuwe) samenwerkingsvormen. Vraagsturing & Netwerkvorming Riwo Engineering is een industriële automatiseeerder die met zijn grondrobots en control-besturingssytemen actief is in de veeteelt. DRONEXpert gebruikt hyperspectrale camera’s onder drones voor het bemeten van gewassen. Saxion mechatronica onderzoekt met de onderzoekslijn unmanned robotic systems hoe de nieuwste robotica technologieën systemen mogelijk maakt voor ongestructureerde omgevingen. De partners bezitten gezamenlijk een enorm netwerk (TValley, Space53, euRobotics) en klanten om via de case studies de kansen te achterhalen en te realiseren. Innovatie Nergens ter wereld is een samenwerkend grond-luchtrobot platform actief in de precisielandbouw. Voor OostNederland, met naast veel robotica kennis ook veel Agro-kennis, zal het project letterlijk de KIEM zijn voor nieuwe projecten waaruit de valorisatie kansen richting heel Europa gaan. Activiteitenplan & Projectorganisatie Het project wordt geleid door de lector Dr. Ir. D.A.Bekke en uitgevoerd door Abeje Mersha en Mark Reiling samen met het deelnemend MKB. Het project bestaat uit 4 werkpakketten die achtereenvolgens antwoordt geven op de gestelde subdoelstellingen. Aan elk werkpakket zijn deliverables gekoppeld.
