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MI-Partners développe un prototype de positionnement d'échantillons avec une précision nanométrique
Création de systèmes de mouvement ultra-précis pour soutenir la recherche scientifique de pointe
« MATLAB offre un large éventail d'outils adaptés au développement de systèmes de haute technologie. Cela nous permet de tester rapidement des algorithmes de contrôle complexes afin d'obtenir des performances optimales. »
Principaux résultats
- Simulink et Speedgoat ont permis un prototypage rapide des systèmes de contrôle, permettant aux ingénieurs de concevoir, simuler et tester rapidement des algorithmes en temps réel, raccourcissant considérablement le cycle de développement, tout en permettant aux équipes d'évaluer efficacement plusieurs concepts de design.
- Le développement du modèle Simulink et son exécution en temps réel sur Speedgoat ont assuré une transition fluide de la simulation à l'implémentation physique, réduisant les difficultés d'intégration, minimisant les erreurs et permettant une validation immédiate des stratégies de contrôle sur le matériel réel.
- Simulink a permis le développement d'algorithmes de contrôle avancés et de haute précision, essentiels pour les applications nécessitant une précision nanométrique, tout en offrant la flexibilité nécessaire pour itérer et affiner ces algorithmes afin d'optimiser les performances et de s'adapter à l'évolution des exigences.
Une plateforme flottante magnétiquement ajuste la position d'un échantillon afin qu'il soit précisément aligné sur le trajet du faisceau synchrotron.
MI-Partners se spécialise dans le développement de prototypes pour les dispositifs de positionnement de précision avancés. Ce processus commence par la réalisation d'études de faisabilité, qui consistent à évaluer efficacement différents concepts de design afin d'identifier les solutions les plus prometteuses.
Un projet en particulier exigeait que MI-Partners démontre qu'un échantillon de produit pouvait être positionné avec une précision nanométrique au sein d'une ligne de faisceau synchrotron. Les synchrotrons évaluent les propriétés des matériaux en faisant entrer en collision des particules à très grande vitesse et en étudiant la composition de celles qui résultent de ces collisions. Un positionnement aussi précis était essentiel pour l'application du client.
Pour contrôler et déterminer l'emplacement exact où l'échantillon devait être placé, MI-Partners a utilisé des algorithmes de contrôle conçus dans Simulink®. La logique de contrôle a ensuite été convertie en code exécutable et déployée sur une machine cible en temps réel dans Speedgoat®. Speedgoat a ensuite exécuté le code compilé, effectuant tous les calculs nécessaires et interagissant directement avec les actionneurs et les capteurs du système en temps réel strict.
Le système de positionnement physique était basé sur une plateforme à sustentation magnétique (MagLev). Cette plateforme, actionnée par des actionneurs à force de Lorentz, déplaçait l'échantillon selon les instructions générées par les algorithmes de contrôle. En suivant ce workflow itératif (design des contrôleurs dans Simulink, leur déploiement sur Speedgoat et le test de la plateforme MagLev), MI-Partners a pu évaluer efficacement plusieurs prototypes et sélectionner la solution optimale.
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