Hardware nas aplicações loop

MicroLabBox

 

Novas e empolgantes opções para universidades

O MicroLabBox é um sistema de prototipagem rápida e multifuncional. Trata-se de uma plataforma compacta e completa, projetada especificamente para uso em ambiente laboratorial.

✔️ Sistema de revelação compacto e multifuncional para uso em laboratório

✔️ Processador dual-core em tempo real de 2 GHz

✔️ FPGA programável pelo usuário

✔️ Mais de 100 canais de E/S de alto desempenho

✔️ Recursos dedicados para controle de motores elétricos

✔️ Interfaces Ethernet e CAN bus

✔️ Acesso facilitado às entradas e saídas através do painel de conectores integrado

O  MicroLabBox  é um sistema de prototipagem rápida e multifuncional. Trata-se de uma plataforma compacta e completa, projetada especificamente para uso em ambiente laboratorial.

Internamente, o MicroLabBox inclui a placa base DS1202, que abriga o processador principal dual-core em tempo real, e um coprocessador separado que gerencia as comunicações com o computador host. Este é um recurso importante, pois, de tempos em tempos, recebemos perguntas de nossos clientes sobre o impacto do grande volume de tráfego de dados do computador host, causado pela captura de dados, e como isso pode afetar a capacidade de processamento da plataforma.

No caso do MicroLabBox, o processador de comunicação com o host, separado do processador principal, cuida da capacidade do gravador de dados de voo para capturar informações, da interface com o host e das entradas/saídas Ethernet, permitindo que o processador em tempo real se dedique à execução do modelo de aplicação. O MicroLabBox também inclui uma interface USB dedicada para registro de dados.

Assim como todas as outras plataformas dSPACE, o MicroLabBox inclui um conjunto de blocos RTI que permite modelar algoritmos de controle e acessar praticamente todas as entradas e saídas e recursos do MicroLabBox no Simulink. Além disso, a biblioteca C permite usar o MicroLabBox para aplicações codificadas em C.

O MicroLabBox possui recursos de computação poderosos. Com seu processador dual-core, o novo sistema atinge velocidades de até 2 GHz. O MicroLabBox pode processar modelos até 6 vezes mais rápido que o DS1103 ou o DS1005, tornando-o nosso processador mais rápido até o momento. Esse recurso é especialmente vantajoso para modelos de médio e grande porte.

MicroLabBox, variante do painel frontal

MicroLabBox, variante com painel superior e conectores BNC.

MicroLabBox, variante com painel superior e blocos de terminais tipo gaiola.

Áreas de aplicação para pesquisa e desenvolvimento em mecatrônica

O MicroLabBox pode ser usado para o desenvolvimento e teste de sistemas de controle em um amplo espectro de aplicações, tais como:

✔️ Robótica

✔️ Engenharia Médica

✔️ Controle de acionamento elétrico

✔️ Energia renovável

✔️ Engenharia de Veículos

✔️ Aeroespacial

Caso de uso nº 1: Desenvolvimento de estratégias de controle para motores elétricos

O MicroLabBox é ideal para o desenvolvimento de funções de controle para diversos motores elétricos, como motores assíncronos, motores CC sem escovas (BLDC) e motores síncronos de ímã permanente (PMSM). Os blocos RTI para controle de motores elétricos (p. 10, Conjunto de Blocos de Controle de Motores Elétricos RTI) garantem opções de configuração convenientes e abrangentes para as interfaces de E/S.
 

Caso de uso nº 2: Prototipagem rápida de controle em robótica

 

Suas inúmeras interfaces tornam o MicroLabBox ideal para diversos tipos de aplicações em robótica. Neste exemplo, o MicroLabBox substitui o controlador de posição do robô e recebe os sinais do encoder incremental do robô para determinar sua posição atual. Em seguida, o processador em tempo real calcula o algoritmo de controle e envia a saída do controlador, com os dados de posição e velocidade, de volta para o robô. Dessa forma, é possível implementar e testar diferentes algoritmos de controle com muita rapidez.

 
 

Caso de uso nº 3: Cancelamento ativo de ruído e amortecimento de vibrações

 

Aplicações em cancelamento ativo de ruído (ANC: por exemplo, para fones de ouvido de alta fidelidade, celulares ou cabines de automóveis) e amortecimento de vibração (por exemplo, para reduzir o desgaste ou o ruído em instalações industriais) representam um desafio particularmente grande para o processamento de sinais. Para aplicações de ANC, por exemplo, o antirruído precisa ser calculado e gerado antes que o ruído original atinja o alto-falante de cancelamento de ruído ou o ponto no espaço designado para o cancelamento de ruído. O processador de tempo real rápido e o acesso de E/S de baixa latência do MicroLabBox o tornam a ferramenta ideal para o desenvolvimento de novos algoritmos para redução ativa de ruído e redução de vibração. O MicroLabBox atinge loops de controle de apenas alguns microssegundos. Se os requisitos forem ainda maiores, os algoritmos podem sempre ser descarregados para o FPGA integrado.

 
 
 

Caso de uso nº 4: Desenvolvimento e teste de dispositivos médicos

 

Segurança e confiabilidade desempenham um papel crucial no desenvolvimento de dispositivos médicos. Novas funções devem ter um design otimizado e serem submetidas a testes rigorosos. Em muitos casos, a captura e o pré-processamento de sinais são partes integrantes do desenvolvimento da função. Com o MicroLabBox, você pode terceirizar tarefas complexas e computacionalmente intensivas de pré-processamento de sinais, como filtragem ou análise de sinais, para um FPGA integrado.

A conexão direta de cabos BNC ao MicroLabBox para processamento de sinais analógicos minimiza a influência de erros externos no sinal e possibilita a obtenção de alta qualidade. Durante ou após o desenvolvimento do dispositivo médico, o MicroLabBox também pode ser utilizado como sistema de teste. Com ele, é possível simular de forma reprodutível diversas condições ambientais, por exemplo, com base em algoritmos de teste ou dados de medição existentes. Isso aumenta a maturidade do dispositivo médico, economiza tempo, reduz custos e minimiza os riscos em comparação com testes em organismos vivos.