MI-Partners 开发纳米级精密样本定位原型

打造超精密运动系统,助力前沿科学研究

“MATLAB 提供了广泛的工具集,适用于开发高科技系统。这使我们能够快速测试复杂的控制算法,以获得最佳性能。”

关键成果

  • Simulink 和 Speedgoat 实现了快速控制原型制作,使工程师能够快速设计、仿真并实时测试算法,在允许团队高效评估多种设计概念的同时,显著缩短了开发周期。
  • Simulink 模型开发和在 Speedgoat 上的实时执行确保了从仿真到物理实现的无缝过渡,减少了集成挑战,最大限度地减少了错误,并能够在实际硬件上立即验证控制策略。
  • Simulink 支持开发先进的高精度控制算法,这对于需要纳米级精度的应用至关重要,同时还提供了迭代和优化这些算法的灵活性,以优化性能并适应不断变化的需求。
一个用于在同步加速器中操控样本定位的磁悬浮平台。

磁悬浮平台调整样本的位置,使其精确对准同步加速器光束的路径。

MI-Partners 专注于为先进的精确定位设备开发原型。这个过程始于进行可行性研究,其中包括高效评估各种设计概念,以确定最有前途的解决方案。

在一个特定项目中,MI-Partners 需要证明一个产品样本可以在同步加速器光束线内以纳米级的精度进行定位。同步加速器通过以极高速度将粒子粉碎在一起,并研究这些碰撞产生的物质构成来评估材料特性。实现如此精确的定位对客户的应用至关重要。

为了控制并确定样本需要放置的确切位置,MI-Partners 使用了在 Simulink® 中设计的控制算法。然后,该控制逻辑被转换为可执行代码,并部署到 Speedgoat® 的实时目标机上。接着,Speedgoat 执行编译后的代码,进行所有必要的计算,并以硬实时方式直接与系统的执行器和传感器连接。

该物理定位系统基于一个磁悬浮 (MagLev) 平台。该平台由洛伦兹力执行器驱动,根据控制算法生成的指令移动样本。通过遵循这一迭代工作流程,也就是在 Simulink 中设计控制器,将其部署到 Speedgoat,并测试磁悬浮平台,MI-Partners 能够高效地评估多种原型设计并选择最佳解决方案。