Overslaan en naar de inhoud gaan
Home > Projects > ConACon: Context aware control

ConACon: Context aware control

Uitdaging

Machines en voertuigen worden geconfronteerd met wijzigingen in hun omgeving, het product waaraan ze werken, de machinesnelheid, de uit te voeren taak, ... Daarom moeten vaak ook de controllerinstellingen aangepast worden om optimaal te kunnen blijven presteren. In dit project willen we dergelijke adaptieve controllers op een robuuste wijze ontwikkelen. We willen dit doen door de context – dit zijn voor ons alle relevante omstandigheden – in te schatten en vervolgens de parameters van de momenteel gebruikte industriële controllers op basis van deze context aan te passen. Dit stelt ons in staat om, voorafgaand aan hun gebruik, contextgevoelige controllers offline te ontwerpen en de online aanpassingen beperkt te houden tot het inschatten van de context en het selecteren van de vooraf voor deze context berekende controllers. Dit vermindert de complexiteit en stelt bedrijven niet alleen in staat om dezelfde hardware te gebruiken maar om ook om gemakkelijker in te schatten welke sturingsacties tijdens de werking geselecteerd kunnen worden zodat validering eenvoudiger wordt en er meer vertrouwen groeit in de werking van de hieruit resulterende controllers.

De uitdagingen in dit verband zijn de volgende:

  • Het is vaak onduidelijk welke voorwaarden best aangepast worden.
  • Het is vaak zelfs niet eens duidelijk welke contexten aangepast kunnen worden aangezien ze ook ingeschat moeten kunnen worden; ook moet nog bekeken worden hoe schattingssystemen voor deze contextinformatie gebouwd moeten worden om op een snelle en betrouwbare wijze te werken.
  • Zelfs wanneer we dit allemaal weten, hebben we nog geen standaard methode om controllers zo te ontwikkelen dat deze aanpassing ook effect mogelijk wordt, transiënten vermeden worden en schattingssystemen aan de controllers gekoppeld kunnen worden, ...
  • Omdat de controllers in vele verschillende bedrijfsomstandigheden moeten kunnen werken, is het niet eenvoudig om ze te testen en te valideren zonder ze proefondervindelijk binnen een ruim kader van verschillende randvoorwaarden uit te proberen.

Projectdoelstellingen

In dit project willen we tools ontwikkelen om contextbewuste controllers te ontwikkelen en te valideren, meer bepaald tools om:

  • De meest relevante controlecontexten te selecteren.
  • Geschikte controllers en een geschikte controleselectielogica te ontwerpen.
  • De nodige contextschatters te ontwerpen die als input voor de controleselectielogica kunnen dienen.
  • Een in simulaties beginnend validerings- en testproces mogelijk te maken, dat vervolgens door zo weinig mogelijk experimenten opgevolgd wordt.

Vooral voor cases waar het inzicht ontoereikend is om manueel contextbewuste controllers te bouwen, willen we generieke tools ontwikkelen om bedrijven bij de realisatie van de hoger opgesomde doelstellingen bij te staan.

Economische waarde

Met behulp van de in dit project ontwikkelde tools zullen de industriële partners contextbewuste controllers kunnen genereren die zich aan de bedrijfsomstandigheden van het systeem aanpassen. Dit zal de volgende voordelen hebben:

  • De conservatieve controllers die momenteel in de industrie gebruikt worden, kunnen ge-upgrade worden, wat zal leiden tot betere systeemprestaties op het vlak van productiviteit, efficiëntie en/of gebruikerscomfort.
  • Dit zal ook sneller en tegen lagere bedrijfskosten gerealiseerd kunnen worden omdat de noodzaak om controllers manueel af te stellen, zoals dit nu voor een aantal applicaties gebeurt, wegvalt.
  • Het aantal gebruikersinstellingen dat ingesteld moet worden of waarvoor interacties van de operator nodig zijn, kan verlaagd worden door de automatische detectie van en reactie op relevante contextinformatie.
  • Veiligheidskritische situaties kunnen op een efficiëntere wijze gedetecteerd worden, waarna naar veiligheidskritische controllers kan worden overgeschakeld.

Dit zal allemaal gebeuren met behulp van bestaande sensoren en het controlesysteem zelf zal een eenvoudig online schattingssysteem bevatten dat de parameterwaarden van de bestaande controleregels aanpast. Bijgevolg

  • zal al wat hierboven beschreven is zonder bijkomende hardware of verbeterde controleplatformen gerealiseerd worden.
  • zullen ingenieurs de vooraf berekende controllers in functie van de contextvariabelen kunnen controleren om in te schatten hoe de controller zich in de loop van haar actieve gebruiksduur kan aanpassen om het vertrouwen in haar veilige werking te laten groeien.

Bovendien zullen binnen het project ook tools voor het efficiënt testen en valideren van deze controllers ontwikkeld worden zodat het mogelijk wordt om deze controllers, ondanks de heel brede waaier van bedrijfsomstandigheden waarin ze moeten functioneren, te valideren.

Contact

Voor vragen kan je terecht bij projectleider Sorin Bengea.

Contacteer Sorin

Projectpartners

Welke partners werken mee aan het project?

Looptijd: 
1/04/2019 tot 31/03/2021