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MI-Partners desarrolla un prototipo de posicionamiento de muestras con precisión nanométrica.
Creación de sistemas de movimiento de ultraprecisión para apoyar la investigación científica de vanguardia
“MATLAB ofrece un amplio conjunto de herramientas adecuadas para el desarrollo de sistemas de alta tecnología. Esto nos permite probar rápidamente algoritmos de control complejos para obtener un rendimiento óptimo".
Resultados principales
- Simulink y Speedgoat permitieron la creación rápida de prototipos de control, lo que permitió diseñar, simular y probar algoritmos rápidamente en tiempo real, acortando significativamente el ciclo de desarrollo y permitiendo evaluar múltiples conceptos de diseño de manera eficiente.
- El desarrollo del modelo Simulink y su ejecución en tiempo real en Speedgoat aseguraron una transición fluida desde la simulación hasta la implementación física, reduciendo los desafíos de integración, minimizando los errores y permitiendo la validación inmediata de las estrategias de control en hardware real.
- Simulink respaldó el desarrollo de algoritmos de control avanzados y de alta precisión, esenciales para aplicaciones que requieren una precisión a nivel nanométrico, al tiempo que proporcionó flexibilidad para iterar y refinar estos algoritmos para optimizar el rendimiento y adaptarse a los requisitos cambiantes.
Una plataforma flotante magnética ajusta la posición de la muestra para que quede alineada con precisión en la trayectoria del haz de sincrotrón.
MI-Partners se especializa en el desarrollo de prototipos para dispositivos avanzados de posicionamiento de precisión. Este proceso comienza con la realización de estudios de viabilidad, que implican la evaluación eficiente de diversos conceptos de diseño para identificar las soluciones más prometedoras.
Un proyecto en particular requirió que MI-Partners demostrara que una muestra de producto podía posicionarse con una precisión a nivel nanométrico dentro de una línea de luz de sincrotrón. Los sincrotrones evalúan las propiedades de los materiales haciendo colisionar partículas a velocidades muy altas y estudiando la composición de las que resultan dichas colisiones. Lograr un posicionamiento tan preciso era fundamental para la aplicación del cliente.
Para controlar y determinar la ubicación exacta donde debía colocarse la muestra, MI-Partners utilizó algoritmos de control diseñados en Simulink®. La lógica de control se convirtió en código ejecutable y se implementó en una máquina objetivo en tiempo real en Speedgoat®. Luego, Speedgoat ejecutó el código compilado, realizando todos los cálculos necesarios e interactuando directamente con los actuadores y sensores del sistema en tiempo real estricto.
El sistema de posicionamiento físico se basó en una plataforma de levitación magnética (MagLev). Esta plataforma, accionada por actuadores de fuerza Lorentz, movió la muestra según las instrucciones generadas por los algoritmos de control. Siguiendo este flujo de trabajo iterativo, diseñando controladores en Simulink, implementándolos en Speedgoat y probando la plataforma MagLev, MI-Partners pudo evaluar de manera eficiente múltiples diseños de prototipos y seleccionar la solución óptima.
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