Stijn Derammelaere hoofddocent

Onderzoek Stijn Derammelaere

Onderzoeksgroep

Expertise

Aangezien de regelalgoritmen de actuatoren rechtstreeks aansturen, hebben de regelaars een aanzienlijke invloed op de vereisten op het gebied van productiviteit, energieverbruik, kwaliteit en robuustheid. Om de prestaties van de controle te optimaliseren ten opzichte van deze eisen, focust het onderzoek van professor Derammelaere op vier essentiële onderwerpen. In de eerste plaats gaat zijn aandacht uit naar het regelalgoritme en de belangrijkere regelarchitectuur. Ten tweede garandeert onderzoek naar de optimale selectie, optimale plaatsing van sensoren en implementatie van feedbackschatting een kostenefficiënte controle. Bovendien minimaliseert trajectoptimalisatie, naast optimalisaties van de besturing, het energieverbruik en het nodige aandrijfvermogen. Ten slotte leveren al deze onderwerpen; controlearchitectuur, feedbackoptimalisatie en schattings- en padplanning de beste resultaten op als er een betrouwbaar dynamisch systeemmodel beschikbaar is.

Online globale bewegingsprofiel optimalisator. 01/11/2024 - 31/10/2028

Abstract

Energieverbruik van industriële machines verminderen is cruciaal voor het klimaat. Energiebesparing bij positiegestuurde systemen kan door de positiefunctie te optimaliseren tussen vaste, door de gebruiker gedefinieerde start- en eindpunten, waarbij alleen aangepaste drive instellingen nodig zijn voor een eenvoudige en goedkope implementatie. State-of-the-art optimalisatoren gebruiken complexe, machinespecifieke modellen, wat machinebouwers afschrikt. Bovendien maken modelleerfouten, en veranderingen in machinegedrag over tijd, geoptimaliseerde bewegingsprofielen in de praktijk suboptimaal. Dit project stelt een nieuwe oplossing voor door het bewegingsprofiel tijdens de machinewerking te optimaliseren, waardoor complexe modellen overbodig worden. Bovendien lopen bestaande algoritmen vaak vast in een lokaal optimum, waarbij tot 11,3% van het energiebesparingspotentieel gemist wordt. Dit project stelt twee stappen voor om een globaal optimum te bekomen. Ten eerste, het gebruik van een globaal optimalisatiealgoritme. Ten tweede kan de formulering van het bewegingsprofiel, vaak beperkt tot specifieke basissen (bijv. polynomen, splines), het onthullen van het globale optimum beperken. Dit project gebruikt Gaussische Processen om bewegingsprofielen te beschrijven, waardoor het optimalisatiepotentieel niet langer beperkt is. Alleen een online bewegingsprofiel optimalisatie zonder vooraf gedefinieerde profielbasissen kan resulteren in een globaal minimale energiebehoefte.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Aandrijflijn Concept Optimalisatie (AnCoOpt). 01/10/2023 - 30/09/2025

Abstract

Het AnCoOpt project wil tools en methoden ontwikkelen voor de conversie van klantvragen naar optimale machineconcepten voor elektrische positioneerapplicaties. Dit gebeurt door het minimaliseren van componentkost, energieverbruik en materiaalgebruik en het maximaliseren van prestaties met behulp van courant gebruikte CAD-tools. Het project richt zich op Vlaamse machinebouwers, engineering consultants en aanbieders van aandrijfcomponenten en CAD-software.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Ijle interpolatie voor hoog-dimensionaal mechatronisch co-design. 01/01/2023 - 31/12/2026

Abstract

Bij het ontwerp en de engineering van elektrisch aangedreven machinemechanismen wordt steeds meer een beroep gedaan op optimalisatie. Dit maakt het mogelijk doelstellingen zoals de initiële kosten van de componenten of de elektrische energie die nodig is om deze machines aan te drijven, te minimaliseren zonder de prestaties in het gedrang te brengen. Heuristische optimalisatoren, populair in de mechatronica, resulteren vaak in lokale optima en laten dus een belangrijk onbenut optimalisatiepotentieel. Verschillende domeinen zoals traject, geometrie en controller moeten simultaan geoptimaliseerd worden in een co-design benadering om het globale minimum te vinden. Daarom is een expliciet model vereist van de invloed van de ontwerpvariabelen op de doelstelling. De gegevensverzameling die nodig is voor een dergelijk hoog-dimensionaal model, waarbij tegelijkertijd alle ontwerpparameters in aanmerking worden genomen, leidt echter tot een explosie van het benodigde aantal simulaties. De co-design doelstelling is dus alleen haalbaar als het model kan worden opgebouwd uit een minimaal aantal simulaties. Door recente ontwikkelingen in multidimensionele data interpolatie technieken, kan nu voor het eerst een praktisch haalbare methode voor co-design in een hoog-dimensionale setting ingezet worden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Capacitief draadloze energieoverdracht voor MIMO configuraties. 01/10/2022 - 30/09/2026

Abstract

Capacitieve draadloze energieoverdracht maakt gebruik van het elektrische veld om energie van een zender naar een ontvanger over te dragen zonder dat fysieke verbindingen nodig zijn. Afhankelijk van de afstand tussen zender en ontvanger en hun relatieve uitlijning, variëren de systeemprestaties. Een systeem dat zichzelf automatisch in het optimale werkpunt positioneert, ongeacht de waarde van de onvoorspelbare koppeling tussen zender en ontvanger, is daarom noodzakelijk. Dit is met name een uitdaging voor een opstelling met meerdere zenders en meerdere ontvangers (een zgn. MIMO-configuratie). Het doel van dit project is om de noodzakelijke fundamentele relaties te bepalen die toelaten algoritmen op te stellen en te implementeren om het MIMO systeem in optimale omstandigheden te laten functioneren.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Online optimalisatie van ISOL@MYRRHA performantie door middel van een intelligent en geautomatiseerd regelsysteem. 01/01/2022 - 31/12/2025

Abstract

ISOL@MYRRHA is de Isotope Separation On Line-faciliteit die zal worden gebouwd in de eerste fase van het MYRRHA-project. Zij zal in staat zijn een grote verscheidenheid van radioactieve isotopen te produceren voor toepassingen op het gebied van kernfysica, fysica van gecondenseerde materie, biologie, nucleaire geneeskunde en andere. De kwaliteit (zuiverheid) en kwantiteit (intensiteit) van de geleverde RIB zijn sterk afhankelijk van de juiste afstemming van de onderliggende processtappen en hun onderlinge interactie. Uit de feedback van lopende ISOL-installaties (ISOLDE/TRIUMF) is bekend dat de werking van een ISOL-systeem een constante interventie van een ervaren operator/gebruiker vereist. Het is zijn taak de operationele parameters van het systeem regelmatig aan te passen om effecten zoals veroudering van de target en de ionenbron, vervuiling van de extractie-elektrode, uitlijningsproblemen ten gevolge van temperatuureffecten, enz ... te compenseren. ISOL@MYRRHA streeft ernaar lange ononderbroken straaltijden te bieden zonder de kwaliteit en kwantiteit van de stralen voor de gebruikers in het gedrang te brengen. Een online optimalisatie (retuning target, ionenbron en RIB transportparameters, ...) zou de continue levering van de RIB aan de gebruikers verzekeren aan optimale parameters en zonder onderbrekingen. In dit project zal een controlestrategie worden ontwikkeld om de initiële optimale selectie van de controleparameters mogelijk te maken, alsook een online afstelling om het systeem continu in het optimale operationele regime te houden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Nexor - Cyber-fysische systemen ten bate van de vierde industriële revolutie 01/01/2021 - 31/12/2026

Abstract

De vierde industriële revolutie (Industrie 4.0 zoals het vaak wordt genoemd) wordt aangedreven door extreme digitalisatie, mogelijk gemaakt door een enorme rekenkracht, gestuurd door slimme machines en draadloze netwerken. In de laatste zes jaar heeft Nexor — een multidisciplinair samenwerkingsverband tussen vier Antwerpse onderzoekslaboratoria — daar een solide portfolio opgebouwd. Momenteel versterken we het consortium om ons toe te laten door te groeien tot een gevestigde waarde in het Europese landschap. Het voorliggende projectvoorstel beschrijft onze plannen voor 2021 - 2026, met de expliciete bedoeling om industriële partners in staat te stellen hun Industrie 4.0 uitdagingen aan te pakken. We volgen daarbij een vraaggedreven aanpak, om toekomstige partners te overtuigen onze innovatieve ideeën op te pikken. We mikken daarbij onder andere op gezamenlijke onderzoeksprojecten (TRL5—7) en licentieovereenkomsten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Dotatie i.k.v. structurele samenwerking met Flanders Make. 01/01/2021 - 31/12/2024

Abstract

Flanders Make heeft als missie het versterken van de internationale competitiviteit van de Vlaamse maakindustrie op lange termijn door industriegedreven, precompetitief, uitmuntend onderzoek uit te voeren op het gebied van mechatronica, productontwikkelingsmethodes en geavanceerde productietechnologieën en door valorisatie in deze domeinen te maximaliseren.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

eMotioniser: Ontwikkeling van een online applicatie voor het optimaal ontwerpen van elektrisch aangedreven positioneringstoepassingen. 01/09/2023 - 31/08/2024

Abstract

Het ontwerpen van een elektrisch aangedreven positionering betreft veel dimensionering en selectie. Het kiezen van de juiste componenten en het ontwerpen van bewegingsprofielen, machinegeometrieën en controllers ... dit alles heeft een grote impact op de initiële kosten van de componenten, de benodigde elektrische energie om de toepassing te drijven en de prestaties van de machine. Met andere woorden, elke selectie en ontwerpkeuze kan worden beschouwd als een ontwerpparameter in een optimalisatie die de prestaties maximaliseert, zoals de doorvoer van de machine en tegelijkertijd de minimalisatie van kosten en benodigde elektrische energie mogelijk maakt. In 2017 begon onze onderzoeksgroep met het ontwikkelen van algoritmes om het ontwerp van elektrisch aangedreven machines te optimaliseren. In gevallen waar we onze algoritmes toepasten, is het niet ongebruikelijk om een reductie in benodigde elektrische energie van 67% te zien, terwijl tegelijkertijd de kosten van de componenten met 30% konden worden verminderd. In andere gevallen konden we de nauwkeurigheid met 93% verbeteren of de snelheid van de machines met 43% verbeteren. Alle gevallen die door onze onderzoeksgroep zijn behandeld, tonen duidelijk de potentiële voordelen aan voor industriële machinebouwers op het gebied van kostenminimalisatie en prestatie maximalisatie. Echter, de algoritmes die we hebben ontwikkeld kunnen alleen waarde creëren als we het bereik van mogelijke industriële klanten die geïnteresseerd zijn in het toepassen van onze technieken, uitbreiden buiten onze lokale contacten met wie we regelmatig samenwerken. Elke machinebouwer in Europa en wereldwijd kan profiteren van het toepassen van onze algoritmes! Om deze Europese en wereldwijde toepassing mogelijk te maken, wordt een online tool voorzien die gemakkelijk gebruikt kan worden door kleine tot internationale machinebouwers. Een dergelijke tool zou onze algoritmes op de achtergrond moeten draaien met een grafische gebruikersinterface die alleen machineparameters vereist die bekend zijn of identificeerbaar door de beoogde machinedesigners. Dit project bevat twee belangrijke onderdelen. Ten eerste moet de betreffende webtool worden ontwikkeld. Ten tweede zal binnen dit project de beste weg naar volledige zelfvoorzienende tool gestart worden.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Optimalisatie van flexibiliteit in een aandrijflijn d.m.v. virtuele engineering (OptiFlex). 01/10/2021 - 30/09/2023

Abstract

Het OptiFlex -project, uitgevoerd door Universiteit Gent, Universiteit Antwerpen en KU Leuven, heeft snel inzetbare methodes en tools ontwikkeld om de flexibiliteit in aandrijflijnen te kwantificeren en te simuleren. Daardoor kunnen flexibiliteiten gecompneseerd worden door het optimaliseren van bewegingsprofielen en controller instellingen. Dit heeft geresulteerd in opmerkelijke successen, zoals een snelheidsverbetering van 52% in de cyclische beweging van een weefgetouw-machine en het bepalen van de impact van flexibiliteit op de snijnauwkeurigheid van een plasmasnijtafel. Deze resultaten onderstrepen de waarde van het verkrijgen van kennis over uw aandrijfsysteem en het gebruik van geoptimaliseerde motion controllers en bewegingsprofielen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Mogelijkheden van ijle interpolatie in multidimensionale optimalisaties. 01/10/2020 - 30/09/2024

Abstract

Voor technisch ontwerp zullen simulaties een zicht geven op de impact van ontwerpwijzigingen aangebracht door ingenieurs. Daarna verbetert de ingenieur het ontwerp op basis van de simulatie-uitgang. Meer en meer wordt de ingenieur in deze vervangen door een optimalisatiealgoritme dat de ontwerpparameters aanpast om optimale prestaties te garanderen. De literatuur vermeldt gevallen waarbij het toepassen van deze optimalisatietechnieken leidt tot prestatieverbeteringen van 33%. De huidige stand van de techniek is echter vaak gebaseerd op heuristische optimalisatietechnieken. Hoewel ze gemakkelijk toepasbaar en geschikt zijn voor vele toepassingen, kunnen ze helemaal niet garanderen dat ze het globale optimum vinden. In tegenstelling tot lokale optima is het globale optimum het unieke ontwerp dat de beste prestaties garandeert. Het gebruik van optimalisatie algoritmes die het globale optimum niet kunnen garanderen, resulteert vaak in een onbenut potentieel tot 18%. Toch hebben heuristische optimalisatie routines nog steeds de voorkeur in de techniek, omdat ze geen exact wiskundig model van de objectief functie vereisen. Wij stellen voor om het wiskundige model te identificeren op basis van simulaties, standard gebruikt binnen een ingenieursaanpak. Deze simulaties kunnen het objectief exact bepalen op basis van specifieke instellingen voor de ontwerpparameters. Als het aantal ontwerpparameters echter toeneemt, wordt het leveren van een nauwkeurig raster van objectieve functievoorbeelden onhaalbaar aangezien het noodzakelijke aantal simulaties explosief toeneemt. Recente resultaten, bekomen door de co-promotor, in multidimensionale ijle interpolatie zijn een game-changer omdat het aantal benodigde samples tot een absoluut minimum wordt gereduceerd. Dit laat namelijk toe om het onderliggende wiskundige model van de objectief functie te identificeren. Zo wordt exacte globale optimalisatie mogelijk. Het voorgestelde onderzoek zal resulteren in een generieke workflow die vertrekt van veelgebruikte simulaties die leiden tot een model via multidimensionale ijle interpolatie. Het feit dat een dergelijk model een globale optimalisatie van technische problemen met meerdere ontwerpparameters mogelijk maakt, zal een echte fundamentele nieuwigheid zijn voor de mechatronische stand der techniek.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Naar een optimaal ontwerp, traject en regeling van repetitieve bewegingen. 01/11/2019 - 31/10/2023

Abstract

Er is een sterke wens om de efficiëntie of snelheid van industriële machines te maximaliseren. Ontwerpers van machines, die repetitieve bewegingen uitvoeren, definiëren vaak alleen het beginen eindpunt van een beweging en niet de exacte positiefunctie. Deze flexibiliteit opent de mogelijkheid om het traject van het mechanisme te optimaliseren. Bovendien vertrouwen machinebouwers voor het machineontwerp vaak op standaard componenten. Het effect van het geometrische ontwerp op het optimale traject en energiebehoefte van het systeem wordt vaak verwaarloosd. In de literatuur worden gevallen genoemd waarin ad-hoc optimalisaties het energieverbruik tot 39% verminderen dankzij traject- en geometrische optimalisatie. Dit project zal gebruik maken van beschikbare CAD modellen en ijle interpolatie om een gesloten wiskundige systeemeigenschapsbeschrijving te verkrijgen. Dit zal het mogelijk maken om een intervaloptimalisatietechniek te gebruiken die kan garanderen dat het echte globaal optimaal geometrische ontwerp en traject worden gevonden. De kennis van de systeemeigenschappen zal gebruikt worden om een robuuste controller te ontwerpen die ervoor zorgt dat de machine het gewenste traject volgt. Tenslotte zal elke mismatch tussen het virtuele en het echte model worden gedetecteerd met online tracking technieken om ervoor te zorgen dat de werking van de machine optimaal blijft. Dit project stelt machinebouwers in staat stelt om machines te bouwen met lagere totale gebruikskosten.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Optimalisatie van machine ontwerp door virtuele engineering (OPTIMOTION). 01/10/2019 - 30/09/2021

Abstract

Dit project wil als overkoepelende doelstelling snel inzetbare tools en methoden ontwikkelen en aanleren aan de doelgroep om het mechanisch ontwerp van machines en hun aandrijving te optimaliseren. Het optimaliseren van de plaatsing van essentiële machineonderdelen en het optimaal selecteren van aandrijfcomponenten kan het nodige aandrijfkoppel voor een machine minimaliseren. Dit optimalisatiepotentieel kan ten volle benut worden als de motion controller die dit geheel aandrijft oordeelkundig ingesteld wordt. Alle Vlaamse bedrijven die betrokken zijn bij machinebouw opereren in een concurrentiële markt en ondervinden de druk hun machineontwerp te optimaliseren. Meer specifiek wordt dit project gericht op machinebouwers, engineering consultants en aanbieders van aandrijfcomponenten en CAD software. Resultaat: In dit project werden snel inzetbare tools en methoden ontwikkeld en aangeleerd aan de doelgroep om het mechanisch ontwerp van machines en hun aandrijving te optimaliseren. Zo leverde het optimaliseren van de plaatsing van essentiële machineonderdelen een koppelreductie van 44% op. In een andere case kon de aandrijfenergie met 63% gereduceerd worden door het optimaliseren van het bewegingsprofiel. Het optimaal selecteren van aandrijfcompenten resulteerde in een kostreductie van bijna 24%. Dit optimalisatiepotentieel kan ten volle benut worden als de motion controller die dit geheel aandrijft oordeelkundig ingesteld wordt, dit leverde een tijdswinst van 43% op. Dit project richtte zich in de eerst plaats op machinebouwers, engineering consultants en aanbieders van aandrijfcomponenten en CAD software.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Opticharge. 01/12/2018 - 30/11/2020

Abstract

In het Opticharge project worden bestaande technologische oplossingen voor de automatisering van laad- en losoperaties in kaart gebracht samen met de vernieuwende oplossingen die in de pijplijn zitten bij technologie providers, onderzoeksinstellingen en universiteiten om vervolgens de link te leggen met de door VIL geïdentificeerde behoeftes hieromtrent bij de deelnemende bedrijven. Bovendien wordt ook een tool ontwikkeld in matrixvorm om de ROI op een eenvoudige manier te kunnen weergeven.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Ontwikkeling van een a priori én online trajectoptimalisatie voor repetitieve bewegingen. 01/10/2018 - 30/09/2022

Abstract

Aangezien de mondiale vraag naar energie zal blijven toenemen en de negatieve impact van de mens op de opwarming van de aarde bekend is, bestaat er een sterke wens om het energieverbruik van industriële machines tot een minimum te beperken. Een belangrijke opportuniteit ligt in optimalisaties die geen aanpassingen of investeringen in geïnstalleerde hardware vereisen. Trajectoptimalisatie is zo'n kost efficiënte techniek. Machinebouwers en gebruikers bepalen vaak alleen begin- en eindpunt en gewenste tijd voor een beweging. De exacte positie als functie van de tijd tussen deze twee punten in, is vaak niet van belang voor de gebruikers. Deze flexibiliteit opent de mogelijkheid om het positieverloop te optimaliseren. De literatuur vermeldt gevallen waarin ad-hoc optimalisaties het energieverbruik van machines voor repetitieve taken reduceren tot 50% door geoptimaliseerde trajecten te kiezen boven de gebruikelijke standaardbewegingsprofielen. Er bestaat echter geen wetenschappelijke consensus over een computationeel efficiënte techniek die kan garanderen dat het globale optimum voor systemen met variërende mechanische belastingseigenschappen kan worden gevonden. Daarom zal dit project het gebruik en de implementatie van directe calculus optimalisatie onderzoeken. Het toepassen van deze zuivere wiskundige techniek, gebaseerd op symbolische methoden voor trajectoptimalisatie, zou een fundamentele doorbraak zijn op het vlak van trajectoptimalisatie voor machines met positie variabele mechanische belastingseigenschappen. Dit zou onmiddellijk tijdrovende iteratieve optimalisatiemethodes overbodig maken. Om het gebruik van deze directe rekenmethodes mogelijk te maken, zijn gesloten wiskundige vergelijkingen nodig waarin de positieafhankelijke mechanische belastingeigenschappen worden beschreven. Het verkrijgen van dergelijke functies kan theoretisch op basis van Lagrange vergelijkingen. Een dergelijke aanpak is in de praktijk echter niet haalbaar wanneer de complexiteit van de machines analytische analyse belemmert. Anderzijds maken machinebouwers steeds meer gebruik van CAD multibody software om hun machines te ontwerpen. De promotor heeft expertise in het extraheren van data door specifieke simulaties toe te passen op deze virtuele CAD-modellen. De op deze manier verkregen bemonsterde gegevens kunnen worden vertaald naar expliciete formules, gebaseerd op de expertise van de co-promotor. Het ontwikkelen van een dergelijke techniek om de bemonsterde gegevens om te zetten in gesloten wiskundige vergelijkingen zal een centrale uitdaging zijn van het project en de belangrijkste enabler om direct calculus optimalisatie toe te passen. Om er bovendien voor te zorgen dat de machine optimaal blijft werken als het gedrag van de belasting tijdens het gebruik verandert, is een online tracking methode noodzakelijk. Hiervoor is de kennis van de promotor over het online bijhouden van de positieafhankelijkheid van machineparameters in het frequentiedomein essentieel. De aldus verkregen gegevensmonsters zullen opnieuw vertaald worden naar een wiskundige beschrijving om een heroptimalisatie van het traject mogelijk te maken. De directe calculusoptimalisatie maakt het mogelijk om het optimaal pad te definiëren in functie van positievariabele mechanische parameters. Deze definitie maakt een directe heroptimalisatie mogelijk. Daar waar de huidige stand van de techniek gericht is op offline a priori óf online optimalisatie, is het faciliteren van online heroptimalisatie op basis van eerder bekomen a priori informatie een bijkomende fundamentele bijdrage van dit project.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject

Sensorloze control van een BLDC motor voor hoog-efficiente aandrijving door middel van sinussignalen. 01/07/2018 - 31/12/2019

Abstract

Een Brushless DC Machine (BLDC) is de optimale motor voor het aandrijven van toepassingen waar een min of meer constant, gecontroleerd, hoog toerental vereist is. Typische voorbeelden zijn de aandrijving van de compressor van een koelsysteem inclusief koelkasten en airconditioning, de propellers van een drone en ventilatoren en pompen in het algemeen, .... De BLDC is verantwoordelijk voor het leeuwendeel van het energieverbruik van deze toepassingen. Bovendien verbruiken koelsystemen wereldwijd veel energie vanwege hun alomtegenwoordige aanwezigheid. Aan de andere kant is er voor batterij gevoede systemen, zoals drones, een sterk verlangen naar meer autonomie. Dit betekent dat er een sterke wens is om het energieverbruik van BLDC-aangedreven systemen te verminderen. BLDC-motoren worden meestal aangedreven met een blokgolfstroom. Het gebruik van sinusgolfstromen kan echter resulteren in een verhoging van de energie-efficiëntie met 10%. Typische BLDC-systemen beschikken niet over de accurate positieinformatie, nodig om de machine met sinusgolven aan te drijven. Het gebruik van een encoder om deze positieterugkoppeling te verkrijgen, zou de kosten en de complexiteit van het aandrijfsysteem nodeloos verhogen en is vaak onmogelijk omwille van de beperkte montageruimte. Daarom zijn zogenaamde sensorloze algoritmes interessant. Deze schatten de positive op basis van eenvoudig meetbare spanning en stroom. Daarom is de centrale onderzoeksvraag van deze STIMPRO geformuleerd als: De ontwikkeling en implementatie van een sensorloos algoritme om feedback te geven voor een BLDC-aandrijvingsalgoritme met behulp van sinusvormige stroomgolfvormen en de validatie van het energiebesparingspotentieel. Als uitgangspunt zal deze STIMPRO een door de promotor ontwikkeld schattingsalgoritme voor stappenmotoren overwegen voor gebruik in BLDC-aandrijvingen. Deze STIMPRO zal worden gebruikt als een kick-start voor het initiëren van onderzoek naar elektrische motorbesturing aan de Universiteit Antwerpen. De promotor van dit project startte op 1 september 2017 als ZAP aan de UAntwerpen. De bedoeling van deze STIMPRO is om zijn activiteiten omtrent motor controle, uitgebouwd aan de UGent, te initiëren aan de UAntwerpen. Daarom zal deze STIMPRO gebruikt worden om een onderzoeker aan te werven die een FWO SB-voorstel zal indienen. Ook als de FWO-financiering echter wordt afgewezen, zal dit project resulteren in concrete resultaten. Zo moet dit project zeker resulteren in publicaties, een testbank, extra ervaring voor de ingehuurde onderzoeker en de verkenning van mogelijke bilaterale samenwerking met Vlaamse bedrijven omtrent dit onderwerp. Het werk in deze STIMPRO zal gunstig zijn voor de Op3Mech-onderzoeksgroep omdat het toevoegen van onderzoek naar elektrische aandrijvingen van vitaal belang is in het bredere onderzoek naar robotica. Bovendien wordt het onderwijs omtrent aandrijflijnen van de faculteit Toegepaste Ingenieurswetenschappen momenteel niet ondersteund door wetenschappelijk onderzoek. Daarom zijn de onderzoeksactiviteiten die in deze STIMPRO zijn gestart van vitaal belang om het onderwijs omtrent deze onderwerpen te continueren.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject