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MI-Partners - 나노미터급 정밀 샘플 위치추정 프로토타입 개발 사례
최첨단 과학 연구를 지원하는 초정밀 모션 시스템 구축
“MATLAB은 첨단 시스템 개발에 적합한 다양한 툴셋을 제공합니다. 이를 통해 복잡한 제어 알고리즘을 빠르게 테스트하여 최적의 성능을 얻을 수 있습니다."
주요 성과
- Simulink 및 Speedgoat를 사용한 신속 제어 프로토타이핑을 통해 엔지니어는 실시간으로 알고리즘을 신속히 설계하고 시뮬레이션하며 테스트하여 개발 주기를 크게 단축하는 동시에 팀이 여러 설계 개념을 효율적으로 평가할 수 있게 했습니다.
- Speedgoat에서 Simulink 모델을 개발하고 실시간으로 실행하면 시뮬레이션에서 물리적 구현으로 원활하게 전환할 수 있어 통합 문제가 줄어들고 오류가 최소화되며 실제 하드웨어에서 제어 전략을 즉시 검증할 수 있었습니다.
- Simulink는 나노미터 수준의 정확도를 요구하는 응용 사례에 필수적인 첨단 고정밀 제어 알고리즘 개발을 지원하는 동시에 이러한 알고리즘을 반복하고 개선하여 성능을 최적화하고 변화하는 요구사항에 적응할 수 있는 유연성을 제공했습니다.
자기부상 플랫폼이 샘플이 싱크로트론 빔의 경로에 정확하게 정렬되도록 샘플의 위치를 조정합니다.
MI-Partners는 첨단 정밀 측위 장치의 프로토타입 개발을 전문으로 합니다. 이 과정은 타당성 조사를 실시하는 것으로 시작하는데, 이는 다양한 설계 개념을 효율적으로 평가하여 가장 유망한 솔루션을 찾아내는 작업을 수반합니다.
어떤 특정 프로젝트에서 MI-Partners는 싱크로트론 빔라인 내에서 제품 샘플을 나노미터 수준의 정확도로 측위할 수 있음을 입증해야 했습니다. 싱크로트론은 매우 빠른 속도로 입자를 서로 충돌시키고 이러한 충돌로 인해 생성되는 입자의 구성을 연구하여 재료 물성을 평가합니다. 이처럼 정밀 측위를 달성하는 것은 고객의 응용 사례에 매우 중요했습니다.
샘플을 배치해야 하는 정확한 위치를 제어하고 결정하기 위해 MI-Partners는 Simulink®에서 설계된 제어 알고리즘을 사용했습니다. 그런 다음 제어 논리는 실행 가능한 코드로 변환되어 Speedgoat®의 실시간 타겟 머신에 배포되었습니다. 그런 다음 Speedgoat는 컴파일된 코드를 실행하여 필요한 모든 계산을 수행하고 시스템의 액추에이터와 센서와 실시간으로 직접 연동했습니다.
물리적 측위 시스템은 MagLev(자기부상) 플랫폼을 기반으로 했습니다. 로런츠 힘 액추에이터로 구동되는 이 플랫폼은 제어 알고리즘이 생성한 지침에 따라 샘플을 이동시켰습니다. Simulink에서 제어기를 설계하고 Speedgoat에 배포하며 자기부상 플랫폼을 테스트하는 이러한 반복적 워크플로를 따라 MI-Partners는 여러 프로토타입 설계를 효율적으로 평가하고 최적의 솔루션을 선택할 수 있습니다.
