Researchmeeting Innovatiecentrum 9 juni 2009

Researchmeeting Innovatiecentrum

9 juni 2009

ing. Franky Loret,MSc

2

• LED & Kenniscentrum Mechatronica : ECOREA• Onderzoekslaboratorium ECOREA• Wetenschappelijk onderzoek• LED cases• Internationalisering• Vorming op maat

Inhoud

3

• LED & Kenniscentrum Mechatronica : ECOREA• Onderzoekslaboratorium ECOREA • Wetenschappelijk onderzoek• LED cases• Internationalisering• Vorming op maat

Inhoud

4

• Mechatronica : combinatie van mechanica en elektronica

• Apparatuur wordt bijvoorbeeld aangedreven door motoren en geregeld via elektronische circuits

• Via simultaan ontwerp van (mechanische) constructies en het meet- en/of regelsysteem kan meerwaarde worden gecreëerd:– Reductie kostprijs– Optimalisatie van het productieproces– Verhogen van de betrouwbaarheid, kwaliteit

• De LED Mechatronica wordt ondersteund vanuit de afdeling Elektronica van het Departement Industriële Wetenschappen & Technologie van KHBO en kan rekenen op 3 onderzoekslaboratoria: – EMAS (Elektrische machines, Aandrijvingen, automatisering en Sturingen)– ECOREA (Elektronisch Circuit Ontwerp en REAlisatie) – FMEC (Flanders Mechatronics Engineering Centre)

LED & Kenniscentrum Mechatronica

5

• LED & Kenniscentrum Mechatronica : ECOREA• Onderzoekslaboratorium ECOREA • Wetenschappelijk onderzoek• LED cases• Internationalisering• Vorming op maat

Inhoud

6

• Het laboratorium ECOREA is één van de onderzoekslaboratoria van de afdeling elektronica van KHBO Dept.IW&T

• Onderzoeksspecialisatie : het ontwerp en de implementatie van elektronische systemen

• Onderzoek en expertise in volgende domeinen:– Elektronisch circuit ontwerp en realisatie – Embedded systemen en digitaal ontwerp – Digitale signaalverwerking, ontwikkeling en evaluatie van high-level & DSP-

algoritmes – Sensoren en signaalverwerking – Implementatie in FPGA’s en DSP-processoren

• Doelgroepen : KMO’s, grotere bedrijven, …

Kenniscentrum Mechatronica: ECOREA

7

• Uitrusting :

– Softwarepaketten voor simulatie en ontwikkeling: HDL-synthese & simulatietools, ESL synthese en simulatietools, Visual DSP++

– MATLAB, Simulink (academic use)

– Visual Studio, LabView, C-compilers voor micro-controllers (academic use)

– 4-kanaals Digitale oscilloscoop 500 MHz, FFT, …

– Spectrum analyzer, Scalaire vector netwerk analyzer

– Embedded (PIC, ARM etc), DSP, FPGA hardware

– Printfreesmachine prototyping

– …


8

• Uitrusting :

– Softwarepaketten voor simulatie en ontwikkeling: HDL-synthese & simulatietools, ESL synthese en simulatietools, Visual DSP++


9

• Uitrusting :

– MATLAB, Simulink (academic use)


10

• Uitrusting :

– Visual Studio, LabView, C-compilers voor micro-controllers (academic use)


11

• Uitrusting :

– 4-kanaals Digitale oscilloscoop 500 MHz, FFT, …


12

• Uitrusting :



13

• Uitrusting :



14

• Uitrusting :



15

• Uitrusting :

– Printfreesmachine prototyping (Franklin Industries : CPR-30/PCB/HF - Colinbus)


16


Inhoud

17

• Enkele voorbeelden van wetenschappelijk onderzoek, waarin het onderzoekslab ECOREA actief is :

• MFIR doctoraatsonderzoek

• Toekomstig doctoraatsonderzoek

• Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek

• Samenwerking met onderzoekslab EP (Enterprise Programming) van KHBO Dept.IW&T - TETRA-project

Wetenschappelijk onderzoek

MFIR doctoraatsonderzoek

• Multiplicative filters zijn gebaseerd op:

• Voordelen:– Kunnen polen dichtbij de eenheidscirkel STABIEL benaderen

• Stabiele scherpe filters zijn mogelijk– Logaritmisch efficiënt m.b.t. aantal vermenigvuldigers – Passen zeer goed in de architectuur van FPGA’s

• Toepassingen:– Analyse van mechanische stress op glasvezel kabels,

op basis van zeer nauwkeurige fase metingen– Allerhande filters waarbij een stabiele implementatie vereist is:

Pool filter wordt nullen filter (IIR wordt FIR)

• Doctorandus : Jean-Jacques Vandenbussche

12 1 21 1

10 0

1( ) 1

1

PiPi

i i

H z z zz

Toekomstig doctoraatsonderzoek

• Research topic: reductie vanfeedback bij hoorapparaten• Doctorandi:

– Jürgen Baert– Adinda Foré

• Universiteit:– Katholieke Universiteit Leuven– Departement Elektrotechniek – ESAT– Onder leiding van professor Marc Moonen

• Research topics:– Digital signal processing– Audio signal processing– Digital communications– DSL modems, ADSL, VDSL– Wireless communications– Hearing aids

Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek (PWO)

Wat is PWO ?

met een bepaalde duur en doelstelling aansluitend op de studiegebieden van de hogeschool gericht op een behoefte in het werkveld dat maximale betrokkenheid nastreeft van alle actoren

(docenten – studenten – werkveld)

(raamreglement PWO binnen associatie K.U.Leuven)

Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek = onderzoek…


• Gezamenlijk PWO-project van KATHO en KHBO : • Lab NCU (dept. VHTI – Kortrijk)• Lab ECOREA (dept. IW&T – Oostende)

• Er is reeds kennis aanwezig uit eerdere projecten binnen het lab NCU:- specifieke meettechniek

- ontwikkeling van NCU-sensoren• Deze kennis wordt uitgebreid door de samenwerking met lab ECOREA (DSP,

digitaal systeemontwerp, FPGA/VHDL, …)

Onderzoek en ontwikkeling van eennon-contact ultrasoon meerkanaals meetsysteem

voor kwaliteitscontrole(september 2007 – augustus 2010)


• Non-contact ultrasoon testen :

- 43 dB

- 40 dB

- 40 dB

- 43 dB

In lucht

Al


Transmissietest bij 2 MHz met piezo transducers ( 3 mm)

Foto van het web

1 cm

Röntgenbeeld

Ultrasone opname


X-stralen en non-contact ultrasone inspectie van dun gietwerk (zamak) ( f = 1 MHz)

zamak (150 x 90 2 mm)

3 cm 1cm

12mm 3mm

ultrasone scan in continue modus röntgenfoto


Voorbeeld: impact op composietplaat (0,625 MHz)

2 cm 2 cm

12 mm 12 mm

dikte: 2,25 mm

Impact van 50 g à 9,25 m/s


Concept lineare scannerX

Y

T

R

X

Y


Principe multi-channel scanner

X

Y

ZENDERS

ONTVANGERSOpmerking: Multipliceren van een 1-kanaalssysteem is geen optie !


Taakomschrijving ECOREA

Ontwikkeling van een meerkanaals ultrasone analyser in een FPGA :parallelle, realtime analyse van gemeten akoestische signalen op verschillende kanalen

Onderzoek naar hardware architecturenHardware ontwerp in VHDLSimulatie van hardwareImplementatie in FPGA


Taakomschrijving ECOREA

•Blokschema ultrasone analyser (1 kanaal):

Samenwerking met onderzoekslab EP

• Onderzoeksgroep Enterprise Programming (EP) :

• Samenstelling Personeelsleden KHBO: dr. ing. Jeroen Boydens, dr. sc. Johan Calu Onderzoekspartner K.U.Leuven: groep SOM van prof. dr. ir. Eric Steegmans

• Onderzoeksdomein Het onderzoeksdomein situeert zich in het domein van de software engineering In de huidige projecten wordt de aandacht gericht op de migratie van het

software ontwikkelingsproces naar testgedreven ontwikkeling (desktopapplicaties, embedded applicaties)

Expertise in o.a. Test-Driven Development (TDD)

• Samenwerking van onderzoekslab EP en onderzoekslab ECOREA: Tetra project: Testgedreven ontwikkeling van Embedded Software TDD4ES : Testgedreven ontwikkeling van Embedded Software IWT/Tetra project 2009 - projectnummer IWT 090191

31


Inhoud

32

• LED Kenniscentrum Mechatronica : onderzoekslab ECOREA

• Enkele voorbeelden van LED – cases :

– LED case 1 : Remote audio channel selector

– LED case 2 : Thermal response test

Onderzoekslab ECOREA : LED cases

33

• LED case 1 : Remote audio channel selector

• Opdracht:

– Een bestaand systeem, dat toelaat om de audiobron, die wordt toegevoerd aan een stereoversterker draadloos te selecteren, omvormen zodat meerdere audiobronnen kunnen worden geselecteerd

– Eventueel wordt een volledig nieuw ontwerp gemaakt

• Bijdrage onderzoekslab ECOREA:– Intakegesprek en bepalen van de doelstellingen, specificaties van de klant– Analyse van de bestaande hardware en software– Het bestaand systeem omvat een processor, waarvan de broncode niet

beschikbaar is -> ontwerp van nieuwe software en hardware– Ontwerp: schema, PCB, bestukking, microcontroller software, hergebruik

van originele behuizing, connectoren, …. – Testen en debuggen van hardware en software


34



35



36

• LED case 2 : advies voor het ontwerp van een embedded system voor parameterverwerking van een geothermisch meetsysteem

• Doelstellingen van het embedded system:

– Het elektronisch aansturen van een circulatiepomp (aan/uit sturing)– Het elektronisch aansturen van een solid state switch voor het activeren/de-activeren

van een verwarmingselement (5 kW/230 VAC)– Het real-time meten van vier temperaturen– Het real-time meten van het debiet– Het stand-alone visualiseren van meetdata en verloop van de meting op LCD– Het registreren van de parameters, in relatie tot de tijd– Optionele interface met PC/laptop voor verdere visualisatie, analyse, …


37


Inhoud

38

• International Postgraduate in Electronic Design and Integration Technologies (EDIT)

• Internationale samenwerking tussen:– KHBO Dept.IW&T, Afdeling Elektronica, curriculum ontwikkeling onderzoekslab ECOREA

Expertise : Hardware-Software co-design Signal processing, focusiing on Digital Signal Processing

– Brno University of Technology • The Department of Microelectronics of the Facluty of Electrical Engineering and Communication

(FEEC)• The Department of Computer Graphics and Multimedia of the Faculty of Information Technology

(FIT)Expertise :

• Design of electronic and integrated systems• Data coding and compression

– Technical University of Sofia• The Faculty of Electronic Engineering and Technology

Expertise :• Design of CMOS analog circuits• Modelling and design of Radio-Frequency systems, devices and structures

Internationalisering

Advanced Level Study Programme in Electronic Design and Integration Technologies

39

• Curriculum ontwikkeling door onderzoekslab ECOREA :– Basic Course Modules:

• Mathematics & information science• Artificial intelligence• Computer science

– Introductory Course Modules:• Microelectronic system design & VHDL I• HW/SW co-design I• Artificial intelligence

– Advanced Course Modules:• Microelectronics DSP-implementation I• Microelectronics DSP-implementation II• HW/SW co-designII

Internationalisering

Advanced Level Study Programme in Electronic Design and Integration Technologies

40


Inhoud

41

• Enkele voorbeelden van studiedagen/workshops :Organisatie : KHBO Dept.IW&T, Afdeling Elektronica, i.s.m. Lab ECOREA

– High speed digitale verbindingen en signaalintegriteit op PCB’s (2006, Jean-Jacques Vandenbussche)

– High speed digitale verbindingen, crosstalk en LVDS (2006, Jean-Jacques Vandenbussche)– VHDL gebaseerd digitaal ontwerp (2007, Franky Loret)– Digitaal systeemontwerp m.b.v. FPGA’s (2007, Franky Loret)– …

• Enkele voorbeelden van vorming voor bedrijven :Organisatie : KHBO Dept.IW&T, Afdeling Elektronica, i.s.m. Lab ECOREA

– VHDL/FPGA gebaseerd systeemontwerp (2007, Franky Loret, Connectronics Poperinge)– VHDL Course, VHDL/FPGA based digital system design (2008, Jean-Jacques

Vandenbussche/Franky Loret, Connectronics Ieper)– …

Vorming op maat

Researchmeeting Innovatiecentrum 9 juni 2009

Documents

Transcript of Researchmeeting Innovatiecentrum 9 juni 2009