Net op tijd is snel genoeg

Afgelopen week ben ik naar de aftrap geweest van Holland High-Tech Systems in Eindhoven. Vanuit Leuven is dit toch al snel twee uurtjes rijden. Dus de High Tech Campus ingetikt in de gps, verstand op nul en rijden maar. Het verkeer liep vlot en ik was twintig minuten te vroeg ter plaatse. Ik had het dus best wat rustiger aan gedaan. En omdat trager rijden zuiniger is, zou ik heel wat brandstof hebben bespaard. Op mijn gps kan ik echter enkel mijn eindbestemming ingeven, niet het moment waarop ik ter plaatse moet zijn. Het navigatiesysteem tracht me zo snel mogelijk naar mijn bestemming te loodsen. Een just-in-time gps zou me echter ook kunnen vertellen of ik best wat meer of minder gas geef of zou zelfs kunnen worden gekoppeld aan de cruisecontrol.

Ook vele industriële sturingen trachten zo snel mogelijk naar een eindpunt te gaan. Waar ze dan wachten op het te behandelen stuk. Zouden hier, naar analogie, just-in-time sturingen geen verbetering zijn? Om dit uit te zoeken, deden we onlangs een experimentje op onze badmintonrobot. De lineaire motor, die de robot van links naar rechts over het terrein beweegt, wordt origineel aangestuurd met een tijdsoptimale controle. Van zodra het traject van het pluimpje is geschat en het interceptiepunt van de robot is bepaald, beweegt de robot zo snel mogelijk naar deze positie om daar dan te wachten op de aankomst van het pluimpje. Bij deze beweging zijn er twee belangrijke energieverliezen: de ohmse verliezen die toenemen met de versnelling en de wrijvingsverliezen die stijgen met de snelheid.

Door snelheid en versnelling te beperken, kunnen we dus de energieverliezen indijken. Dit is dan ook wat we doen in onze nieuwe just-in-time controle. Indien er nog veel tijd is om het interceptiepunt te bereiken, beperken we snelheid en versnelling. Als we snel moeten zijn, werken we met de maximale waarden. De resultaten zijn verbluffend: het gemeten energieverbruik daalt met ongeveer zestig procent. De robot maakt ook minder geluid en is minder nerveus, wat aangenamer is voor de tegenspeler.