Объявлены победители конкурса Simulink Student Challenge 2019

MathWorks объявил победителей студенческого конкурса Simulink Student Challenge 2019. Читайте описание проектов и смотрите видеопрезентации от авторов. 

1-е место место в конкурсе разделили между собой Феликс Шнайдер из Бохумского университета прикладных наук и Мустафа Сараоглу из Технического университа Дрездена. 

Первое место.

Бохумский университет прикладных наук - Феликс Шнайдер.

Проект: Скоростемер с применением современных цифровых фильтров (VADER).

В данном проекте используется Simulink и модельно-ориентированное проектирование для создания высокоточного оптического датчика расстояния и скорости под названием VADER, использующего методику "пространственной фильтрации скоростеметрии" для измерения скорости обнаруженного объекта. В рамках проекта была реализована пользовательская интегральная плата (FPGA) для сбора данных с камеры и выполнения расчетов для нескольких функций пространственной фильтрации. Обработанные данные с этой пользовательской платы передаются через последовательный интерфейс в цифровой сигнальный процессор TI для извлечения информации о скорости. Вся система, включая многоканальный последовательный интерфейс между платами, была смоделирована в Simulink, а затем проверена с помощью Simulink Test. Развернув соответствующий код на отдельных аппаратных платах, стало возможно проверить точность датчика. Данный проект является прекрасным примером того, как Simulink можно использовать для построения моделей, итерационного тестирования и генерации кода с целью создания датчиков промышленного применения.

Первое место.

Технический университет Дрездена - Мустафа Сараоглу.

Проект: SafeTown. 

Проект SafeTown направлен на создание небольшой дорожной карты, где автономные автомобильные роботы передвигаются свободно, не сталкиваясь друг с другом. Проект демонстрирует управление группой автономных автомобильных роботов (LEGO EV3) на дорожной карте с использованием только Simulink и его тулбоксов. Управление дорожным движением в реальном времени осуществляется с помощью беспроводной связи с транспортными средствами с применением UDP, а также благодаря распознаванию изображений с помощью камеры и рабочей станции. Проект является прекрасным примером использования Simulink для разработки моделей реального оборудования, в котором система должна учитывать влияние шумов от датчиков, изменение условий окружающей среды, а также изменение состояния заряда батарей на транспортных средствах.

Второе место.

Донецкий национальный технический университет - Алексей Лабеев.

Проект: Роботизированная рука на гусеничной платформе.

В этом проекте Simulink используется для разработки робота с манипулятором из трех звеньев на подвижной платформе с гусеницами. Робот использует встроенный микроконтроллер, который принимает команды со смартфона с поддержкой Bluetooth и выполняет их с помощью приводов робота. В рамках проекта в Simscape Multibody были импортированы CAD-модели компонентов робота для расчета крутящих моментов привода, необходимых для выполнения ожидаемых операций робота. Эти расчеты были использованы для выбора двигателей постоянного тока с соответствующими редукторами и инкрементальными датчиками положения, которые могут питаться от бортовой литиево-фосфатной батареи. Затем в проекте использовался Simulink для разработки замкнутых систем управления движением робота и позиционирования его манипулятора. Это видео является примером того, как Simulink и Simscape Multibody могут быть использованы для выбора приводов робота из его 3D-модели и последующей разработки элементов управления.

Третье место.

Университет Маккуари - Усама бен Иршад.

Проект: Умная сеть, имеющая в своём составе электромобиль. 

Этот проект демонстрирует интеграцию электромобилей (ЭМ) в "умную" сеть, которая позволяет припаркованным ЭМ обеспечивать электроэнергией и сопутствующими услугами электросеть. Дополнительная поддержка припаркованных ЭМ помогает избежать проблем с напряжением и частотой в электроснабжении из-за несоответствия между генерируемой мощностью и спросом на электроэнергию в сети. Simulink использовался для разработки архитектуры управления электросетью, которая позволяет ЭМ-парковкам формировать локализованные виртуальные электростанции. Схема управления учитывает колебания мощности автостоянки в связи с прибытием/отъездом транспортных средств, деградацию аккумуляторных батарей, характер поездок, а также скорость заряда/разряда аккумуляторных батарей. Тестирование схемы управления осуществлялось путем прототипирования элементов управления из Simulink непосредственно в аппаратное обеспечение посредством HIL (Hardware-in-the-Loop). Это видео демонстрирует, как Simulink может быть использован для разработки и тестирования схем управления для целей электроснабжения с применением элементов силовой электроники.