410 likes | 564 Views
Researchmeeting Innovatiecentrum 9 juni 2009. ing . Franky Loret,MSc. Inhoud. LED & Kenniscentrum Mechatronica : ECOREA Onderzoekslaboratorium ECOREA Wetenschappelijk onderzoek LED cases Internationalisering Vorming op maat. Inhoud. LED & Kenniscentrum Mechatronica : ECOREA
E N D
ResearchmeetingInnovatiecentrum 9 juni 2009 ing. FrankyLoret,MSc
Inhoud • LED & KenniscentrumMechatronica : ECOREA • Onderzoekslaboratorium ECOREA • Wetenschappelijkonderzoek • LED cases • Internationalisering • Vorming op maat
Inhoud • LED & KenniscentrumMechatronica : ECOREA • Onderzoekslaboratorium ECOREA • Wetenschappelijkonderzoek • LED cases • Internationalisering • Vorming op maat
LED & KenniscentrumMechatronica • 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 (FlandersMechatronics Engineering Centre)
Inhoud • LED & KenniscentrumMechatronica : ECOREA • Onderzoekslaboratorium ECOREA • Wetenschappelijkonderzoek • LED cases • Internationalisering • Vorming op maat
KenniscentrumMechatronica: ECOREA • 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, …
KenniscentrumMechatronica: ECOREA • Uitrusting : • Softwarepaketten voor simulatie en ontwikkeling: HDL-synthese & simulatietools, ESL synthese en simulatietools, Visual DSP++ • MATLAB, Simulink (academicuse) • Visual Studio, LabView, C-compilers voor micro-controllers (academicuse) • 4-kanaals Digitale oscilloscoop 500 MHz, FFT, … • Spectrum analyzer, Scalaire vector netwerk analyzer • Embedded (PIC, ARM etc), DSP, FPGA hardware • Printfreesmachine prototyping • …
KenniscentrumMechatronica: ECOREA • Uitrusting : • Softwarepaketten voor simulatie en ontwikkeling: HDL-synthese & simulatietools, ESL synthese en simulatietools, Visual DSP++
KenniscentrumMechatronica: ECOREA • Uitrusting : • MATLAB, Simulink (academicuse)
KenniscentrumMechatronica: ECOREA • Uitrusting : • Visual Studio, LabView, C-compilers voor micro-controllers (academicuse)
KenniscentrumMechatronica: ECOREA • Uitrusting : • 4-kanaals Digitale oscilloscoop 500 MHz, FFT, …
KenniscentrumMechatronica: ECOREA • Uitrusting : • Embedded (PIC, ARM etc), DSP, FPGA hardware
KenniscentrumMechatronica: ECOREA • Uitrusting : • Embedded (PIC, ARM etc), DSP, FPGA hardware
KenniscentrumMechatronica: ECOREA • Uitrusting : • Embedded (PIC, ARM etc), DSP, FPGA hardware
KenniscentrumMechatronica: ECOREA • Uitrusting : • Printfreesmachine prototyping (Franklin Industries : CPR-30/PCB/HF - Colinbus)
Inhoud • LED & KenniscentrumMechatronica : ECOREA • Onderzoekslaboratorium ECOREA • Wetenschappelijkonderzoek • LED cases • Internationalisering • Vorming op maat
Wetenschappelijkonderzoek • Enkele voorbeelden van wetenschappelijk onderzoek, waarin het onderzoekslab ECOREA actief is : • MFIR doctoraatsonderzoek • Toekomstig doctoraatsonderzoek • Projectmatig Wetenschappelijk Onderzoek • Samenwerking met onderzoekslab EP (EnterpriseProgramming) van KHBO Dept.IW&T - TETRA-project
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-JacquesVandenbussche
Toekomstigdoctoraatsonderzoek • Research topic: reductie vanfeedback bij hoorapparaten • Doctorandi: • JürgenBaert • 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 • Wirelesscommunications • Hearing aids
ProjectmatigWetenschappelijkOnderzoek (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…
ProjectmatigWetenschappelijkOnderzoek (PWO) • 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 meetsysteemvoor kwaliteitscontrole (september 2007 – augustus 2010)
In lucht - 43 dB Al - 40 dB - 40 dB - 43 dB ProjectmatigWetenschappelijkOnderzoek (PWO) • Non-contact ultrasoon testen :
Foto van het web Röntgenbeeld Ultrasone opname 1 cm ProjectmatigWetenschappelijkOnderzoek (PWO) Transmissietest bij 2 MHz met piezotransducers ( 3 mm)
12mm3mm 3 cm 1cm zamak (150 x 90 2 mm) ultrasone scan in continue modus röntgenfoto ProjectmatigWetenschappelijkOnderzoek (PWO) X-stralen en non-contact ultrasoneinspectie van dun gietwerk (zamak) ( f = 1 MHz)
dikte: 2,25 mm 12 mm 12 mm 2 cm 2 cm Impact van 50 g à 9,25 m/s ProjectmatigWetenschappelijkOnderzoek (PWO) Voorbeeld: impact op composietplaat (0,625 MHz)
X T R Y X Y ProjectmatigWetenschappelijkOnderzoek (PWO) Concept linearescanner
ZENDERS X ONTVANGERS Y ProjectmatigWetenschappelijkOnderzoek (PWO) Principemulti-channel scanner Opmerking: Multipliceren van een 1-kanaalssysteem is geen optie !
ProjectmatigWetenschappelijkOnderzoek (PWO) Taakomschrijving ECOREA • Ontwikkeling van een meerkanaals ultrasone analyser in een FPGA: • parallelle, realtime analyse van gemeten akoestische signalen op verschillende kanalen • Onderzoek naar hardware architecturen • Hardware ontwerp in VHDL • Simulatie van hardware • Implementatie in FPGA
ProjectmatigWetenschappelijkOnderzoek (PWO) Taakomschrijving ECOREA • Blokschema ultrasone analyser (1 kanaal):
Samenwerking met onderzoekslab EP • Onderzoeksgroep EnterpriseProgramming (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-DrivenDevelopment(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
Inhoud • LED & KenniscentrumMechatronica : ECOREA • Onderzoekslaboratorium ECOREA • Wetenschappelijkonderzoek • LED cases • Internationalisering • Vorming op maat
Onderzoekslab ECOREA : LED cases • 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 • 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
Onderzoekslab ECOREA : LED cases • LED case 1 : Remote audio channel selector
Onderzoekslab ECOREA : LED cases • LED case 1 : Remote audio channel selector
Onderzoekslab ECOREA : LED cases • 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, …
Inhoud • LED & KenniscentrumMechatronica : ECOREA • Onderzoekslaboratorium ECOREA • Wetenschappelijkonderzoek • LED cases • Internationalisering • Vorming op maat
Internationalisering Advanced Level Study Programme in Electronic Design and Integration Technologies • International Postgraduate in Electronic Design and Integration Technologies (EDIT) • Internationale samenwerking tussen: • KHBO Dept.IW&T, Afdeling Elektronica, curriculum ontwikkeling onderzoekslab ECOREA Expertise : • Hardware-Softwareco-design • Signal processing, focusiingon Digital Signal Processing • BrnoUniversity 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 InformationTechnology (FIT) Expertise : • Design of electronic and integratedsystems • Data coding and compression • TechnicalUniversity of Sofia • The Faculty of Electronic Engineering and Technology Expertise : • Design of CMOS analog circuits • Modelling and design of Radio-Frequencysystems, devices and structures
Internationalisering Advanced Level Study Programme in Electronic Design and Integration Technologies • Curriculum ontwikkeling door onderzoekslab ECOREA : • BasicCourse Modules: • Mathematics & informationscience • Artificialintelligence • Computer science • IntroductoryCourse Modules: • Microelectronic system design & VHDL I • HW/SW co-design I • Artificialintelligence • AdvancedCourse Modules: • MicroelectronicsDSP-implementation I • MicroelectronicsDSP-implementation II • HW/SW co-designII
Inhoud • LED & KenniscentrumMechatronica : ECOREA • Onderzoekslaboratorium ECOREA • Wetenschappelijkonderzoek • LED cases • Internationalisering • Vorming op maat
Vorming op maat • 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-JacquesVandenbussche) • High speed digitale verbindingen, crosstalk en LVDS (2006, Jean-JacquesVandenbussche) • VHDL gebaseerd digitaal ontwerp (2007, FrankyLoret) • Digitaal systeemontwerp m.b.v. FPGA’s (2007, FrankyLoret) • … • Enkele voorbeelden van vorming voor bedrijven : Organisatie : KHBO Dept.IW&T, Afdeling Elektronica, i.s.m. Lab ECOREA • VHDL/FPGA gebaseerd systeemontwerp (2007, FrankyLoret, ConnectronicsPoperinge) • VHDL Course, VHDL/FPGA based digital system design (2008, Jean-JacquesVandenbussche/FrankyLoret, ConnectronicsIeper) • …