FEEDBACK GENOOTSCHAP REGELTECHNIEK INGENIEURS DELFT PERIODIEK. van het

FEEDBACK PERIODIEK van het

GENOOTSCHAP REGELTECHNIEK INGENIEURS DELFT

Jaargang 11, nummer 2, november 2000

INHOUD Van de Redactie De Elf Vragen: Ruud Bouman Vakgroep in de media Darwin komt de schaakcomputer te hulp Computer ontwikkelt zelf robots Iran levert beste voetballers bij Robocup 2000 De Elf Vragen: Raimond van den Berg van Saparoea Regelen op hoog nivo – 2 (Maestrio cursus) Microchip’s PIC-microcontroller Zelf Programeren Afgestudeerden bij de vakgroep Regeltechniek Personalia

1 2 6 7 9 13 19 17 20 24 25

Colofon Redactie:

Ben Klaassens Robert van Amerongen

Redactieadres:

Faculteit Informatietechnologie en Systemen Opleiding Elektrotechniek Werkeenheid Regeltechniek Postbus 5031 2600 GA Delft Postrekening 6065902 Tel: 015-2785119 Fax: 015-2786679 E-mail: [email protected] WWW: http://lcewww.et.tudelft.nl/~klaassen/grid/grid_main.htm

Abonnement:

FEEDBACK is het periodiek van GRID. Alle leden en aspirant leden (te weten: alle studenten van de werkeenheid Regeltechniek) van GRID krijgen FEEDBACK toegezonden. Lidmaatschap van GRID staat open voor alle afgestudeerden van de werkeenheid Regeltechniek van de Faculteit der Elektrotechniek. Informatie over het lidmaatschap is te verkrijgen via het secretariaat.

VAN DE REDACTIE

I

n dit nummer stellen wij u voor aan Ruud Bouman en Raimond van den Berg van Saparoea. Zij beantwoorden de Elf Vragen.

Met een aantal activiteiten heeft de werkeenheid Regeltechniek de pers gehaald. Een van deze activiteiten betreft het ontwerp en de bouw van een schaakspel met gerobotiseerde schaakstukken. Dit project, dat door Wouter Couzijn als afstudeerproject is uitgevoerd, zal binnen de faculteit worden gebruikt als demonstratieproject. Wouter is op 21 september afgestudeerd. Ook in het kader van de robotica heeft er in NRC een artikel gestaan over het zelfstandig ontwikkelen van nieuwe robotvormen. Hiermee wordt ook door onze wetenschappers een blik in de toekomst geworpen. In mei van dit jaar hebben de Robocup wedstrijden aandacht gekregen van de media. Met een aantal partners is er een Nederlands team samengesteld. Dit team heeft slechts de een na laatste plaats kunnen veroveren ondanks de enthousiaste steun van de coach Stefano Stramigioli. Al enige jaren geven Ger Honderd en Wim Jongkind cursussen aan de universiteit van Cochabamba in Bolivia. Een verhaal over de huidige situatie aldaar wordt gepresenteerd door Ger Honderd. Voor de hobbyisten onder ons en voor de geïnteresseerden in de ontwikkeling van microcontrollers heeft Wouter Couzijn een verhaal geschreven over het programmeren van de PIC-microcontroller. Tenslotte treft u de vaste rubrieken aan “Afgestudeerden bij de vakgroep Regeltechniek” en “Personalia”. Nog steeds is het aantal afstudeerders aan het afnemen. Dit is een verontrustende tendens in de opleiding tot elektrotechnisch ingenieur en niet alleen bij deze technische opleiding. Wilt u meer informatie hebben over GRID bestuursvergaderingen en algemene activiteiten, dan kunt u die vinden op internet op het adres van het genootschap http://lcewww.et.tudelft.nl/~klaassen/grid/grid_hom.htm.

1

De Elf Vragen De “elf vragen” vormt een rubriek in het GRID blad. Hierin stellen we aan afgestudeerden en promovendi van de vakgroep een elftal vragen en verzoeken deze vragen zo open mogelijk te beantwoorden. De vragen zijn bedoeld om u een idee te geven hoe verschillend de afgestudeerden en promovendi van de vakgroep zijn en hoe verschillend zij zijn terechtgekomen. Deze keer hebben we de vragen voorgelegd aan Ruud Bouman.

Ruud Bouman heeft 16 jaar bij het bedrijf Priva gewerkt, waar hij het bedrijf Priva Computer Systems heeft opgezet. Dit bedrijf heeft zich gespecialiseerd in hard- en software voor het regelen van vooral klimaatinstallaties in gebouwen. Sinds kort heeft hij zijn eigen bedrijf gestart, gespecialiseerd in virtuele "business to business" gemeenschappen, waarbij hij (specialisten van) bedrijven, maar zeker ook studenten tot elkaar laat komen. De eerste virtuele gemeenschap wordt "Controlsoftweb", de virtuele gemeenschap van de regeltechniek. Doelstelling hiervan is een infrastructuur te maken, waar doormiddel van informatie, communicatie, transactie, educatie en productie het vak regeltechniek op een hoger plan kan komen ( en daardoor meer aandacht krijgt). Mogelijk een nieuw platform voor GRID. 2

Voor het opzetten van dit nieuwe fenomeen is samenwerking met de universiteiten en het bedrijfsleven essentieeel. Hans van Nauta Lemke, Ger Honderd en Ben Klaassens adviseren hem hierbij. Gaarne zou Ruud van u een reactie willen hebben (e-mail: [email protected] of [email protected]). 1.Wat herinner je je nog uit je studietijd? Ik beschouw die tijd als een hoogtepunt en een ommekeer in mijn leven. Wat hoogtepunt betreft ben ik daar natuurlijk pas later achter gekomen. Wanneer je werkt, realiseer je je pas wat een mooie tijd dat was. Het was tevens een ommekeer in mijn leven, want na het 3e jaar van mijn studie kregen mijn vrouw en ik ons eerste kind. Je gaat daarna heel anders en bewuster met je studie om. Waarschijnlijk had ik zonder dit gebeuren nooit mijn studie gehaald. Verder herinner ik me de tijd, dat ik met mijn vrienden uit Den Haag met een opgeknapte besteleend naar de TH gingen. Ik denk, dat ik heden ten dage direct van de openbare weg was gehaald. 2. Is je carrière verlopen, zoals die je voor ogen stond? Ja en nee. Ik werkte bij een (middelgroot)bedrijf, waar ik de mogelijkheid had om binnen een holding een nieuw bedrijf op te richten. Onze concurrenten waren multinationals en met visie, creativiteit en saamhorigheid zijn we uiteindelijk in Nederland marktleider geworden in onze specialiteit. Een zeer mooie tijd, waarbij ik de leider mocht zijn van een kwalitatief hoogwaardige groep. Leiderschap was in mijn visie, de verantwoordelijkheid bij de mensen neerleggen en hen stimuleren en motiveren om hun grenzen te verleggen. Vertrouwen en respect waren hierbij essentieel (ook naar klanten en leveranciers toe). Hierbij paste de organisatie zich aan aan de mens en niet andersom. Geld verdienen was hierbij een middel en niet een doel op zich. Uiteindelijk gaf deze filosofie, naar mijn mening, het hoogste rendement. Helaas kwam er een wisseling van directie op holdingniveau met een andere filosofie. Dit heeft mij doen besluiten het bedrijf te verlaten en een eigen bedrijf te starten met daarbij dezelfde filosofie. Het huidige bedrijf: De virtuele gemeenschap voor de meet-, regel en besturingstechnologie (zie feedback van april) probeert met dezelfde filosofie bedrijven (ook de universiteit) uit deze markt te begeleiden en te ondersteunen naar de nieuwe economie. De doestelling is om door openheid, vertrouwen, creativiteit, samenwerking de markt van meet-, regel en besturingstechnologie op een hoger niveau te brengen. Een prachtige, maar moeilijke tijd, omdat de prioriteit bij vele mensen helaas nog is: “Wat wordt ik er zelf wijzer van. En dit slaat altijd “op korte termijn geld verdienen”. 3. Wat is het beste advies wat je ooit hebt gekregen? Eerlijk duurt het langst en letterlijk klopt dit helaas vaak wel (heel lang!!). Verder heeft mijn vader altijd gezegd (hij had vroeger een eigen bedrijf): Je bent niet meer dan de kantinejuffrouw, maar je bent ook niets minder dan Bill Gates. 4. Wat zou je een jong afstudeerder willen adviseren? Helaas kan ik zo iemand moeilijk adviseren om niet te snel af te studeren (mooie tijd). Hij is al afgestudeerd. Ik zou hem adviseren om zeer overwogen een baan (of eigen bedrijf) te kiezen. In deze materialistische maatschappij word je gauw verleid door 3

het grote geld (en auto). Uiteindelijk denk ik niet dat dat je geluk bepaalt en kom je daar achter, dan is het zeer moeilijk om een financiële stap terug te doen. 5. Stel je hebt een invloedrijke positie. Wat zou je in Nederland als eerste willen veranderen? Ze zeggen dat het goed met Nederland gaat. Financieel gezien hebben ze daar misschien gelijk in, maar gaat het ook goed met ons. Er zijn misschien veel minder werkelozen, maar ik vraag me af of de werkende van tegenwoordig, gelukkiger is dan de werkeloze van vroeger. Ik zou me veel meer concentreren op het bewustzijn van de mens met zijn omgeving. Waar is die ouderwetse opstand (ik ben een jaren zestig kind), waarbij men gezamenlijk een doel had. Ik vind de maatschappij en dus de mensen op dit gebied niet de goede kant op gaan. 6. Waar houd je je naast je werk mee bezig? Ik ben duidelijk te weinig met andere dingen bezig. Dit moet ik veranderen. 7. Welke beslissing in je leven zou je achteraf anders hebben genomen? Ik had eerder bij mijn vorige werkgever moeten stoppen. Vechten tegen een andere filosofie is niet goed. Vechten op zich is verkeerd. 8. Welke krant lees je? Het AD. Ik woon wel in Almere, maar ik heb vroeger in de buurt van Rotterdam gewoond en de krant maar meegenomen. Niet bewust, omdat ik uit die streek kom. 9. Wat is je favoriete vakantiebestemming of andere activiteit? Engeland, Ierland, maar vooral Schotland hebben mijn hart gestolen. Je ruikt daar conservatisme (traditie) en creativiteit (muziek, toneel) door elkaar. De mensen zijn ook verschrikkelijk aardig en beleefd, je vraagt je af waar het hooligan-gedrag vandaan komt. Verder houd ik van pianospelen, maar de praktijk is, dat er niets van komt (toch eens doorzetten). 10. Heb je thuis een computer en welk programma gebruik je het meest? Ik heb meerdere computers thuis, omdat ik mijn eigen bedrijf gestart ben in de garage (kleine verbouwing). Ik moet wel zeggen, dat dit wennen is, als je een directiekamer gewend bent en meer dan 100 man personeel gehad hebt. Nu werkt alleen mijn neef bij mij en werk ik samen met studenten (hopelijk veel regeltechnici). Gelukkig adviseren Ger (Honderd), Hans (van Nauta Lemke) en Ben (Klaassens) mij op dit gebied en dat doet me deugd. Wij zijn bezig met het internet en de belangrijkste programma’s zijn Flash, Dreamweaver Ultradev en natuurlijk de office programma’s en databases. 11. Welke vraag is je niet gesteld en wat zou je daarop willen antwoorden? De vraag: Zou GRID wat voor jou kunnen betekenen? Mijn antwoord is natuurlijk “ja”! Ik zou graag ik contact willen komen met oud regeltechnische studenten, die enerzijds mee zouden willen werken met en/of informatie zouden willen hebben van de virtuele gemeenschap van de meet-, regel en besturingstechnologie. Het is een ideologie, waarbij ik veel hulp kan gebruiken. 4

GRID zou tussen haakjes helemaal passen binnen deze gemeenschap. Anderzijds zou ik graag over mijn (levens)filosofie willen praten. (E-mail: [email protected]). Visie, continuïteit, de mens in de organisatie en normen & waarden vormen de basis van een goede onderneming. Winst is niet een doel op zich, maar een onmisbaar middel om de basis van de onderneming te garanderen. Uiteindelijk geeft dit, naar mijn mening, het beste rendement.

5

VAKGROEP IN DE MEDIA

Darwin komt schaakcomputer te hulp Elektro-schaakmachine dénkt en dóét Door: Pieter Klok DELTA, 12 september 2000

Computer ontwikkelt zelf robots NRC: 1 september 2000

6

DELTA 28 12 SEPTEMBER 2000

Darwin komt schaakcomputer te hulp Elektro-schaakmachine dénkt en dóét Vanaf eind dit jaar staat er in de hal van 'Elektro' een wel heel bijzonder schaakbord. Het speelt niet alleen vanzelf, maar het leert zichzelf ook schaken. De maker van het spel, de 22-jarige kersverse ingenieur Wouter Couzijn, verwacht dat het bord zich over drie jaar heeft ontwikkeld tot een klasse-A speler. Domme intelligentie DOOR: PIETER KLOK

Het idee voor het schaakspel ontstond drie jaar geleden. Modelstudent Couzijn, die in 2-vwo al zijn eigen computer bouwde en net de prestigieuze European Contestfor Young Scientists had gewonnen, verveelde zich. Of hij zijn studie Elektrotechniek niet in drie jaar kon doen, vroeg hij aan de faculteit. Dat kon niet, antwoordde deze, maar waarom ontwierp hij niet een leuk ding voor in de hal? Couzijn ging direct aan het werk. Uiteindelijk ontwierp hij het schaakbord, waarmee hij deze maand na vier jaar studie afstudeert. Het bord is drie bij drie meter groot. De stukken zijn robots die door een centrale computer worden aangestuurd. Zelf is Couzijn geen echte schaakliefhebber “Als ik in mijn leven twee potjes heb gespeeld, is dat veel. Schaken is voor mij vooral een

wiskundig probleem. Spelletjes als boter, kaas en eieren en dammen kunnen al helemaal doorgerekend worden. Maar bij schaken kan de computer de optimale zet nog steeds niet verzinnen. Daarom is schaken voor wiskundigen en informatici een intrigerend spel." Couzijn vond de huidige schaakcomputers bovendien niet zo slim. "Ze doen niets anders dan zoeken in een enorme massa geheugen. Voor de openingen en eindspelen alleen is al een zestal cd's nodig. Ik had het idee dat je niet alles hoeft voor te kauwen, maar dat een computer zichzelf ook dingen kan aanleren. De genetische algoritmen die ik gebruik, kunnen zichzelf wel trainen." De basis van Couzijns rekenmethode is een formule. "Ze rekent uit welke zet je op een bepaald moment het 7

best kunt doen. In de formule spelen verschillende factoren een rol, zoals de kwetsbaarheid van de koning of verlies en winst van materieel." De belangrijkste vraag voor het algoritme is hoe zwaar je deze verschillende factoren moet wegen. Is de positie van de koning in een bepaalde situatie belangrijker dan de middenpion die wordt aangevallen? Op dit soort vragen gaat de Mobile Robot Chess Game van Couzijn de komende drie jaar proberen een antwoord te geven. De manier waarop het schaakbord naar dit antwoord zoekt, het genetisch algoritme, is gebaseerd op de inzichten van Darwin. "Door natuurlijke selectie dat wil zeggen door ze tegen elkaar te laten spelen vallen slechte schaakstrategieën af en blijven de beste over. De sterke strategieën planten zich voort.

Van hun nakomelingen blijven weer alleen de beste over. ‘s Nachts spelen de ouders en hun kinderen tegen een andere schaakcomputer. Als je dat niet doet, krijg je inteelt. Want als broers tegen elkaar spelen, bestaat het gevaar dat ze elkaars zetten spiegelen. Hierdoor ontstaat steeds dezelfde stelling. Op den duur worden ze heel goed in deze ene stelling, maar als iemand in het begin net even iets anders doet, zijn ze kansloos." Militante robots Couzijn verwacht niet dat zijn schaakbord ooit de meesterstatus zal bereiken. "Daarvoor is de formule veel te simplistisch. je zou de resultaten wel kunnen gebruiken om de beroemde schaakcomputer Deep Blue te verbeteren. Op dit moment maakt die schaakcomputer gebruik van een stuk of twaalf algoritmen. Dit zou de dertiende kunnen worden." Sommige deskundigen voor-spellen dat zelflerende robots op den duur de macht van de mens zullen overnemen. Couzijn: "Laatst beweerde iemand dat we over tien jaar overspoeld worden door militante robots. Hij kreeg alle aandacht van de pers, maar ik vind dat een sterk verhaal. De kracht van robots wordt vaak overdreven. De robot van Sony bijvoorbeeld lijkt heel veel te kunnen, maar in wezen zijn alle gedragspatronen stuk voor stuk door

Motor van schaakstuk behorende bij Wouter Couzijns autonome schaakspel. Foto: Sam Rentmeester. een programmeur ingevoerd." Waar Couzijn wel veel van verwacht, zijn decentrale beslissingssystemen. "Op dit moment worden robots nog aangestuurd door mens of computer. Maar in de toekomst zullen ze veel meer bij elkaar te rade gaan." In zijn schaakspel heeft hij hier mee al geëxperimenteerd. "Omdat de stukken niet kunnen vliegen, moeten ze bij sommige zetten voor elkaar opzij. Ik heb ervoor gezorgd dat ze dat in onderling overleg doen. Dan 8

vraagt het paard bijvoorbeeld aan de pion of hij een stukje opzij kan. Als die pion niet wil of kan dan vraagt hij het aan een ander." Dit kon ook gewoon door de centrale computer worden geregeld, maar Couzijn vond deze oplossing veel interessanter. Ik doe de dingen graag op mijn eigenwijze manier.

NRC: 1 september 2000 9

De Elf Vragen

R

aimond van den Berg van Saparoea is werkzaam bij Novem aan het programma Tendem. In opdracht van het ministerie van Economische Zaken wordt er geprobeerd nieuwe energie-efficiënte technieken versneld in de Nederlandse industrie te introduceren door een subsidie te geven aan bedrijven die nieuwe technieken toepassen en de kennis en ervaring met deze technieken aan andere bedrijven ter beschikking te stellen. 1. Wat herinner je je nog uit je studietijd? Ik denk veel, maar soms zit ik nog eens te praten met vrienden uit die tijd en dan merk ik dat zij heel andere dingen onthouden hebben dan ik. Het was de tijd van afdelingsactiegroepen, studentenvakbonden, geen wiskunde meer bij bouwkunde en dat soort zaken. Ik had eerst mijn diensttijd gedaan in Suriname en was daardoor wat ouder dan mijn jaargenoten en vaak met een wat andere belangstelling dan uitgaan en disco. Ik denk met veel plezier terug aan het meedoen aan het organiseren van het lustrum van het DSC, ik zat toen in het Toneelbestuur. Mijn studietijd heeft door enkele tegenslagen wat langer geduurd dan vooraf gepland. Het heeft me nogal wat doorzettingsvermogen gekost om het toch allemaal af te maken, want ik was het studentenleven ontgroeid. Zeer veel bewondering heb ik daarbij altijd gehad voor de stille stimulans die professor Honderd je gaf zonder gewichtig te doen. Ik herinner me nog dat ik hem op een winterdag op een slootje aan de Herman Gorterhof op de schaats zag, van die gewone houten schaatsen. Hij zag mij en vroeg me toen waarom ik niet schaatste. Ik vertelde hem dat ik aan het werk was omdat ik twee dagen later een examen Systeemtechniek bij hem moest doen. Hij vond dat toen geen reden om niet van het ijs te genieten. 10

2. Is je carrière verlopen zoals die je voor ogen stond? Ik geloof dat ik zeer goed terechtgekomen ben, maar het is niet gelopen zoals ik dacht. Ik ben begonnen bij van Berkel’s Patent in de R&D, vervolgens productie en dan de QA aspecten daarvan. Ik vond dat een leuke markt. Het is in-zonde dat die bedrijfstak, waarbij een leverancier midden tussen zijn afnemers stond, niet heeft kunnen overleven. Vervolgens ben ik de Randstad ontvlucht en ben, na een korte periode bij Océ, in dienst gekomen bij Novem, de Nederlandse Onderneming voor Energie en Milieu. De Regeltechniek heeft mij daarbij erg geholpen. Regeltechnici hebben een vrij uniek vak; zij zijn altijd bezig om op het vakgebied van anderen optimalisaties aan te brengen. Dat is leuk, want je krijgt inzicht in ontzettend veel andere technische gebieden. Je contactuele vaardigheden moet je daarvoor ontwikkelen, anders zullen jouw bemoeienissen nooit door een ander geaccepteerd worden. 3. Wat is het beste advies wat je ooit hebt gekregen? Het beste advies is geweest het advies dat mij gegeven werd om een andere baan te zoeken toen ik bij Océ werkte. Het was iets waar ik zelf al tegenaan hikte, maar dat advies heeft mij net het nodige zetje gegeven waardoor ik nu bij Novem zit. En daar zit ik inderdaad veel beter. 4. Wat zou je een jonge afstudeerder willen adviseren? Eigenlijk niet zoveel. Op dit moment is het niet moeilijk een baan te vinden. Mijn advies zou zijn om in ieder geval te zorgen dat je wat van de wereld gezien hebt voordat je je bindt aan een werkgever of een opdrachtgever als je besluit zelfstandig ondernemer te worden. Het is belangrijk wat meer gedaan te hebben dan student zijn, studeren en werken. Je wordt completer als je ook wat verder over de grenzen gekeken hebt en een beetje mens geworden bent. 5. Stel je hebt een invloedrijke positie. Wat zou je in Nederland als eerste willen veranderen? Het streven naar allemaal steeds groter, sneller, HSL, Betuwelijn, meer asfalt etc.. Dat is namelijk het meest eenvoudige antwoord op de huidige transportproblemen maar ook een oplossing die getuigt van een korte termijnvisie. Ik geloof niet erg in de continue toename van wereldwijde economische handel en transport. Onze groei wordt beperkt door de beschikbaarheid van fossiele brandstoffen en broeikaseffect. Ik denk dat we in de toekomst weer zullen gaan produceren in de buurt van onze afzetgebieden en dan in lean en mean fabrieken die goedkoper er efficiënter zullen werken dan de huidige massaproductiebedrijven. Ik denk dat dat ook de uitdaging voor nieuwe technische ontwikkelingen zou moeten zijn. En natuurlijk moet iedereen cricket gaan spelen.

11

6. Waar houd je je naast je werk mee bezig? Met diverse zaken. Ik speel cricket en hockey. Ik lees en knutsel graag, en zit in het bestuur van een vereniging waarvoor ik vrij veel doe. Verder mag ik graag lekker onderuit naar een western kijken en probeer ook nog samen met mijn vrouw een gezinsleven te hebben. Mijn kinderen studeren en leiden een vrij zelfstandig leven. 7. Welke beslissing in je leven zou je achteraf anders hebben genomen? Ik ben altijd nieuwsgierig geweest hoe het gelopen zou zijn als ik medicijnen was gaan studeren. Vermoedelijk zou ik een briljant arts geweest zijn maar een slecht ondernemer. 8. Welke krant lees je? Het Algemeen Dagblad. Dat is al zo sinds mijn Delfsche tijd en ik heb met die gewoonte nooit kunnen breken. Ook krijg ik de Apeldoornsche Courant maar die is voornamelijk voor mijn vrouw. Vaak neem ik zelf niet de tijd om die ook te lezen. Mijn vrouw vertelt me wel wanneer er iets belangrijks in staat. 9. Wat is je favoriete vakantiebestemming of andere activiteit? Vaak blijf ik in Nederland, Friesland is prachtig. Voor een kampeervakantie is Frankrijk favoriet. Ergens een Camping Municipal, niet te duur, geen kampwinkels, geen disco’s, daardoor meestal rustig, hondvriendelijk en dan wat wandelen, stokbrood, wijn, BBQ. Maar ook ben ik kortgeleden naar Praag geweest. Er is nog zoveel moois te zien dat ik me niet aan een favoriet zou willen binden. 10. Heb je thuis een computer en welk programma gebruik je het meest? Thuis heb ik een Dell die ik via een werknemers regeling kon kopen. Hij wordt gebruikt voor E-mail, bankieren en voor mijn bestuursactiviteiten. Kortom het zullen wel Outlook en Word zijn die het meest gebruikt worden. Als dit een quiz was dan had echter het antwoord Windows ’98 moeten zijn. 11. Welke vraag is niet gesteld en wat zou je daarop willen antwoorden? Wat zal de toekomst ons brengen. Het houdt me wel bezig. Een deel van mijn visie daarop heb ik reeds bij vraag 5 gegeven.

12

Iran levert beste voetballers bij Robocup 2000 Nederland gastland van de Robocup 2000 wedstrijden Door Wouter Couzijn Eind mei stond voor de vakgroep Regeltechniek van onze faculteit vooral in het teken van de Europese Robocup 2000 wedstrijden, die in de universitaire sporthal van Amsterdam werden georganiseerd. Niet alleen was de organisatie van dit evenement in handen van de Nederlandse federatie (een samenwerkingsverband van de Universiteit van Amsterdam, de Universiteit Utrecht en de Technische Universiteit Delft); ook de voorbereidingen van het eigen team dat deze dagen zou spelen, kostte vele medewerkers het nodige zweet en tranen.

Figuur 1 Nederland tegen Duitsland in de Robocup 2000 wedstrijd.

13

Figuur 2 Voetbal-robot van de TU.

Figuur 3 Small-size league van de Robocup 2000. Op drie verschillende moeilijkheidsgraden troffen talrijke teams van verschillende universiteiten, hoofdzakelijk uit Europa, elkaar voor een serie vriendschappelijke potjes voetbal. In de simulation league werd gespeeld met virtuele 11-tallen in een gesimuleerde omgeving; het bepalen van de strategie en reageren op bewegingen van de tegenstander, was daar het belangrijkst. In vier minuutjes was een complete voetbalwedstrijd gespeeld, en kon het volgende team van start gaan. 14

Figuur 4 Workshop van voetballende Lego-robots tijdens Robocup 2000.

In zowel de small-size league (Figuur 3) als de middle-size league (Figuur 1) werden echte robots ingezet, 3 vrije spelers plus een keeper, om de strijd te beslechten. In de small-size league ging het daarbij om relatief kleine robots, aangestuurd door een computer langs de zijlijn, terwijl de serieuze grote jongens elkaar volledig autonoom, op eigen rekenkracht, te lijf gingen in de middle-sized league. Nederland gebruikte daarvoor Nomad-robots (Figuur 2), die tot echte voetballers waren omgebouwd met een pneumatisch schopmechanisme en talloze schijnbewegingen. Vanuit wetenschappelijk oogpunt zijn zulke wedstrijden vooral interessant door het indrukwekkend multidisciplinaire en uitdagende karakter van de probleemstelling: informatie moet supersnel uit videobeelden worden afgeleid, individuele robots van het team moeten met elkaar communiceren om informatie uit te wisselen voor de opbouw van een totaalbeeld van het speelveld, de spelstrategie moet continu worden bijgesteld, en de robots moeten hun onderlinge acties coördineren.

15

Figuur 5 Iran ontvangt haar welverdiende beker. Iran bleek uiteindelijk de sterkste voetballers te hebben geleverd (Figuur 5). Een superieur staaltje techniek in het voortbewegings-mechanisme gaf hun robots een bijzondere wendbaarheid die door geen van de tegenstanders werd geëvenaard, laat staan overtroffen. Natuurlijk is het jammer dat Europa deze ‘thuiswedstrijd’ niet heeft kunnen winnen, maar het evenement was absoluut een succes te noemen, als je kijkt naar de schitterende technologieën die door de deelnemers werden getoond!

16

Regelen op hoog nivo – 2 DOOR: Ger Honderd Maestrio cursus

T

wee jaar geleden heb ik iets verteld over de bevindingen van Wim Jongkind en mij bij het verzorgen van een Maestrio cursus “Control Moderno de Sistemas”, een soort graduate course in meet-, regel- en besturingstechnologie. Deze cursus is georganiseerd onder de auspiciën van CICAT, het buro aan de TU Delft voor contacten met ontwikkelingsgebieden. We zijn nu aangekomen bij de afronding van deze tweejarige cursus en het lijkt aardig om overziend wat er gebeurd is, daar nog over te rapporteren in ons alumni-blad.

Figuur 6 Cochabamba Allereerst nog een paar gegevens over de cursus en de doelgroep. De cursus is speciaal bedoeld voor de Universidad Mayor de San Simon, de grootste en algemene universiteit in Cochabamba. Cochabamba ligt centraal in Bolivia en is een levendige stad met circa 800.000 inwoners. De ligging van de stad is uiterst aangenaam: op een hoogte van ongeveer 2700 meter in de Andes en een heerlijk klimaat met in de zomer temperaturen van 25 tot 30 graden en in de winter zeer mild met overdag ook meestal zo’n 20 tot 25 graden. Het klimaat is droog. Ok als je over de omringende bergen onheilspellende buien tot ontwikkeling ziet komen, blijft het bijna altijd bij dreigen. In de bergen kan het best spoken. De cursus bestaat uit een achttal modules van elk drie weken met de volgende onderwerpen: - mathematische beschrijving van dynamische systemen - lineaire regeltechniek (boek: Dorf & Bishop) - praktische oefeningen bij diverse lab.opstellingen - niet-lineaire systemen (boek: Slotine & Li) 17

-

digitale regelsystemen intelligent regelen (o.a. fuzzy control) robotica industriële automatiseringssystemen

De eerste module is gegeven door een docent van UMSS. De volgende drie modules zijn gegeven door ons team uit Delft, terwijl de laatste vier modules zijn verzorgd vanuit onze Braziliaanse partner, de Universidad Federal de Santa Catarina uit Florianopolis in het Zuiden van Brazilië (ook een prachtige omgeving overigens!). De door ons verzorgde modules zijn gegeven in het Engels met simultane vertalingen, waar nodig. De Braziliaanse presentaties werden in het Spaans/Portugees gegeven, hetgeen voor de cursisten geen probleem opleverde. Het laatste half jaar is gewijd aan een project, dat door elke cursist uit een groot aantal aangeboden mogelijke afstudeeronderwerpen kon worden gekozen. Het totale aantal cursisten bedraagt ruim dertig, afkomstig uit geheel Bolivia (La Paz, Oruro, Santa Cruz en natuurlijk Cochabamba) waarbij circa de helft uit de industrie afkomstig was (een aantal cursisten hadden zowel een benoeming aan de universiteit als een positie in een bedrijf). De inzet van vrijwel alle cursisten was fenomenaal. Tot in de late avond was men op het laboratorium actief met het uitwerken van de uitgereikte oefeningen en het trainen in de control-software. Het enthousiasme voor de cursus was Inzet cursisten fenomenaal dermate groot dat bepaalde module ook zijn herhaald in andere plaatsen in Bolivia. Dit gaf mij de gelegenheid om ook een bezoek te brengen aan plaatsen als Oruro, een mijnstad in het meer onherbergzame deel van Bolivia, op een hoogte van ruim 4000 meter en aan La Paz, waarbij het eerste uitstappen uit het vliegtuig op het vliegveld El Alto op 4200 meter even een overgang betekent naar ijlere lucht. Momenteel wordt door ons Delftse team begeleiding gegeven aan een veertiental afstudeeronderwerpen, variërend van mobiele robot besturing, robotbesturing met impedance control, robust servo control, klimaatregeling voor grote gebouwen, fuzzy control voor container transport, elektromagnetische positieregeling tot motorgenerator regeling, temperatuur regeling en ontwerp van een Simulink toolbox voor electrical drives. In verband met recente ontwikkelingen in Bolivia, waarbij blijkt dat er nog niet sprake is van een stabiel politiek klimaat (misschien een idee om met behulp van Liapunov een stabiliteitanalyse van het politieke klimaat aldaar uit te voeren?), is de geplande afronding deze maand even uitgesteld tot beging 2001. De contacten met Bolivia hebben er in elk geval wel toe geleid dat er al een aantal medewerkers uit Bolivia in Delft actief zijn in een TWAIO-project en een deel van hun promotiewerk hier verrichten.

18

Figuur 7 Landing in het grote zoutmeer. Als hoogtepunt van mijn bezoek aan dit prachtige land geldt nog steeds het eendaags bezoek aan het grote zoutmeer, het Salar de Uyuni, op een hoogte van 4200 meter, met een vliegtuigje van de Zweedse missie, waarbij ik voor het eerste een bezoek heb gebracht aan een geheel uit zoutblokken gebouwd hotel midden op dit zoutmeer gebouwd. Het aanblik van dit landschap is onvergetelijk. Bijgaand een idee van het landschap van een aantal fotootjes. Waarmee ik op een zelfde manier afsluit als bij het eerste stukje het geval is: de schoonheid van het land.

Figuur 8 Salar de Uyuni.

19

Microchip’s PIC-microcontrollers Zelf programmeren Veel regeltechnische ontwerpen worden uiteindelijk geïmplementeerd in een microcontroller. Nu veel hobbyisten en professionals de PIC-microcontrollers van Microchip tot hun heilige koe hebben verheven, lijkt de tijd rijp te zijn voor een algemeen bruikbare PIC-programmer. In tegenstelling tot de vele programmers voor de PIC16C84, die sinds lange tijd vele Internet-pagina’s sieren, is de hier beschreven schakeling geschikt voor praktisch alle microcontrollers uit de PIC-serie. Bovendien voldoet deze programmer ook aan de wat strengere eisen die aan een zogenaamde ‘production programmer’ worden gesteld, terwijl de meeste zelfbouwschakelingen slechts het predikaat ‘development programmer’ waard zijn. Daarnaast leent de schakeling zich ook uitstekend voor het In-Circuit programmeren van deze controllers, waarbij de controller pas geprogrammeerd wordt, als deze reeds op een printplaat is gemonteerd. Tenslotte kunnen ook seriële EEPROM’s (via de I2C-bus) programmeerd en uitgelezen worden.

door Wouter Couzijn Het gebruik De programmer wordt aangesloten op de parallelle poort (printer-poort) van een PC en heeft daarnaast een gelijkspanningsbron van 15 tot 35 Volt nodig. Hiervoor kan zonder problemen een goedkope adaptor worden gebruikt, die normaal gesproken in de 12 Volt-stand een ongereguleerde uitgangsspanning van ruim 16 Volt produceert. Deze spanningsbron is bij de meeste PIC-programmers op Internet niet terug te vinden, omdat de PIC16C84, waarvoor zulke programmers ontworpen zijn, zo’n gering stroomverbruik kent tijdens het programmeren, dat deze energie uit de PC zelf kan worden betrokken. Broertjes van deze processor, zoals de PIC12C508, springen helaas niet zo zuinig om met de eerste levensbehoefte van chips, waardoor het gebruik van een adaptor min of meer wordt afgedwongen. Wil men een echte portable programmer bouwen, dan kan de benodigde energie ook worden betrokken uit de keyboard-, PS/2 of USB-poort van de PC of laptop; de hier gepresenteerde schakeling moet dan wel enigszins gemodificeerd worden. De 5 Volt-regelaar kan dan immers vervallen, terwijl de 13 Volt-regelaar moet worden vervangen door een schakelende voeding, die de spanning van 5 Volt omhoog stuwt tot de genoemde 13 Volt (boost-converter).

20

Opbouw van de schakeling De schakeling bestaat uit twee spanningsregelaars, drie MOSFET-schakelaars en een serie transistoren. Met de twee spanningsregelaars worden de voedingsspanning van 5 Volt en de programmeerspanning van 13 Volt voor de te programmeren chip afgeleid uit de ingangsspanning van de adaptor. De PC kan deze gereguleerde spanningen vervolgens via de drie MOSFET’s met de juiste pennen verbinden. Zo kan 13 Volt op de Vpp/MCLR-pen van een microcontroller worden gezet en kan de 5 Volt voedingsspanning in twee stapjes op de Vcc-pen worden aangebracht. De voedingsspanning kan namelijk door de vier in serie geschakelde diodes worden gestuurd, om uiteindelijk als 2,5 Volt aan te komen bij de controller, maar kan ook direct, via een MOSFET als bypass van de diode’s, aan de chip worden toegediend. Deze twee verschillende spanningen zijn nodig bij de verificatie van het programmeerproces en verlenen deze schakeling het predikaat ‘production programmer’. Omdat de spanningsniveau’s aan de PC zijde niet gelijk hoeven te zijn aan diezelfde niveau’s bij de te programmeren chip, zijn conversies van de stuursignalen noodzakelijk. De vijf transistoren in het schema hebben deze nobele taak op zich genomen; zij zorgen ervoor, dat de gemeenschappelijke massa steeds als uitgangspunt kan worden genomen bij de communicatie tussen de twee gedeeltes van het circuit. Via deze transistoren worden de twee stuursignalen CLK en DATA opgewekt; dit laatste signaal is bovendien bidirectioneel en wordt daarom weer teruggestuurd naar de PC via diens PE (Paper Error) pen. De aansluitingen Om een microcontroller of EEPROM daadwerkelijk te kunnen programmeren moeten de gegenereerde signalen Vpp, Vcc, GND, DATA en CLK natuurlijk nog wel op diens pennen worden aangesloten. Welke pennen dit precies zijn, is echter afhankelijk van het gekozen type. De PCsoftware geeft zelf aan, hoe de chips aangesloten moeten worden. Deze gegevens kloppen ook voor versies met extra codes in het typenummer, zoals Figuur 1 schema van de zelfbouw PIC-programmer. de PIC16LC505 in plaats van een PIC16C505, of bijvoorbeeld een PIC16C73A. Wil men een controller In-Circuit programmeren, dan moeten de bovengenoemde pennen via de printplaat, waar de controller op gemonteerd is, verbonden kunnen worden met de 21

hier beschreven schakeling. Daarnaast mogen de stuursignalen niet al te zwaar belast worden; de pennen DATA en CLK kunnen in het ontwerp dan dus het beste als ingangen worden gebruikt. De programmer zal gegarandeerd correct werken, als de impedantie van het circuit bij voor deze twee pennen groter is dan zo’n 5 kΩ. Gebruik van andere onderdelen Bij het schema dient overigens opgemerkt te worden, dat de typenummers van de gebruikte transistoren, diode’s en MOSFET’s niet strikt overgenomen hoeven te worden in de eigen zelfbouw-schakeling. De transistoren kunnen bijvoorbeeld goed worden vervangen door een eenvoudige BC547 met een extra weerstand van 10 kΩ in serie met zijn basis-aansluiting. De BAV99 diodes kan men vervangen door normale losse diodes, zoals de 1N4148, en ook voor de MOSFET’s kan in principe elk type worden toegepast, mits de weerstand in geleiding niet groter is dan zo’n 5 Ω. De PC software Over de PC-software hoeft waarschijnlijk weinig gezegd te worden. Na het starten van het programma moet allereerst een keuze voor het type microcontroller of EEPROM worden gemaakt; ter informatie zullen de belangrijke pennummers van deze chip dan worden weergegeven op het scherm. Vervolgens kan een binary of HEX-file worden ingeladen en kan de chip hiermee worden geprogrammeerd. Indien gewenst kan men ook de instelling van de configuratie-bits wijzigen, evenals de inhoud van de ID-locations, voordat een controller wordt beschreven. Natuurlijk kent de programmer daarnaast ook een aantal controle-mogelijkheden: een blank check om te controleren of de te programmeren chip wel leeg is, en een verify-optie om de inhoud ervan te vergelijken met de ingeladen gegevens uit een binary of HEX-file. Inteken-mogelijkheid bij de ETV Om geïnteresseerden een mogelijkheid te bieden, deze schakeling op een professionele manier na te bouwen, zal getracht worden om de benodigde onderdelen en printplaat tegen een gunstige prijs aan te bieden via de Electrotechnische Vereeniging. Wie van deze mogelijkheid gebruik wil maken, kan zich bij de ETV-balie intekenen of een e-mail sturen aan de auteur: [email protected] Na ongeveer drie weken is het bouwpakketje dan bij diezelfde balie af te halen, mits er voldoende interesse voor deze schakeling is getoond, en deze regeling daarmee financieel haalbaar is bevonden. De levering omvat daarbij de programmer zelf, die aan de parallelle poort wordt aangesloten, en een programmeervoet voor alle ondersteunde chips. De kosten zullen naar schatting fl.20,- bedragen, enigszins afhankelijk van het aantal aanvragen. Enige ervaring met solderen is verder wel wenselijk, vanwege het gebruik van SMD-componenten. De programmer kan ook kant-en-klaar worden aangeschaft; de kosten bedragen dan circa fl.40,-.

22

Klaar voor gebruik? Is de programmer geheel opgebouwd en lijkt hij klaar voor gebruik, loop dan alle aansluitingen nogmaals na ter controle. De gebruikte spanningen van 13 en 15 tot 35 Volt kunnen voor een parallelle poort behoorlijk dodelijk zijn, en we moeten voorkomen dat deze schakeling te boek komt te staan als PC-grill. De benodigde software kan vervolgens worden opgezocht op de homepage van de auteur: http://elektron.et.tudelft.nl/~wesc2207 Let bij deze schakeling ook goed op de volgorde van aansluiten bij gebruik: de voedingsspanning en de te programmeren chip mogen pas aangesloten worden als de schakeling met de computer is verbonden en het programma is opgestart. Na gebruik moet men deze volgorde omkeren: eerst de chip verwijderen, de voedingsspanning onderbreken en het programma afsluiten, voordat de plug uit de computer wordt gehaald. Worden deze handelingen in een andere volgorde uitgevoerd, dan kan dit leiden tot een onjuist geprogrammeerde chip of zelfs een beschadigde programmer. De NPN transistor van het Vpp-signaal kan dan namelijk overbelast zijn geweest. Alvast veel plezier gewenst met de bouw en het gebruik van deze schakeling!

23

AFGESTUDEERDEN BIJ DE VAKGROEP REGELTECHNIEK

S

inds het verschijnen van het vorige nummer van Feedback zijn er twee examenzittingen geweest (donderdag 22 juni 2000 en donderdag 21 september 2000). Hieraan hebben de volgende studenten van de werkeenheid Regeltechniek deelgenomen: M. Langstraat Titel: Temperatuur regeling voor eierbroedmachines Afstudeerdocent: Ir.drs. R.A.M. v. Amerongen M. Kaljouw Titel: Controller Design and Analysis Using Piecewise Linear Differential Inclusions and Linear Matrix Inequalities Afstudeerdocent: Dr. R. Babuska. Y.A. Eriksen Titel: A Dynamic Collision Avoidance System using Polar Collisision Factors for RoboCup, Player Skill Module for Robocup Afstudeerdocent: Dr.ir. J.B. Klaassens W.E.S. Couzijn (met lof) Titel: Mobile Robot Chess Game Afstudeerdocent: Dr.Ir. J.B. Klaassens P. Hoekstra Titel: Design of an Analytic Constrained Predictive Controller using Neural Networks Afstudeerdocent: Dr.ir. T.J.J. van den Boom

24

PERSONALIA Op 1 mei is Edzko Smid gekomen voor de periode van een maand. Hij heeft de regeling voor de actuatoren voor skew control op de nieuwe containerkranen bij ECT in bedrijf gesteld (FAMAS project). Anne Struijs heeft op 10 mei afscheid genomen als secretarieel medewerkster. Ze is gebleven tot eind mei en heeft toen gewerkt voor het secretariaat van CROSS (Afdeling 7). Daarna heeft zij de faculteit verlaten om vanaf september natuurwetenschappen te gaan studeren in Utrecht. Gemma van der Windt is sinds 15 mei werkzaam op het secretariaat als management assistente. Hiervoor werkte zij bij TBM (Techniek/Bestuur/Management) bij de vakgroep Veiligheidskunde als vakgroepsecretaresse. Dennis Ettes heeft op 19 mei zijn afscheid gevierd. Hij gaat de universiteit verlaten en begint met zijn broer een consultancy bureau. Op 1 juli is Dr. Fernando Jiménez Barrionuevo als gast aangekomen. Hij blijft tot 1 oktober van dit jaar. Per 15 juli is Dr.-Ing. Ajoy Kumar Palit werkzaam bij de werkeenheid voor een periode van een jaar. Hij is universitair docent op het gebied van Intelligent Modeling and Control. Hij heeft als senior scientist/design engineer gewerkt op het Ministry of Information Technology, Government of India. Hij heeft zijn Dr-Ing degree met summa cum laude gehaald en was daarna post-doctoral researcher aan de University of Bremen, Duitsland. Op 22 augustus is Jaquelien Scherpen getrouwd met haar Karel. Het huwelijk is voltrokken in Niagara Falls in de Verenigde Staten. Op 1 augustus is Dirk Fröhlich is bij ons gekomen voor een periode van 4 maanden. Hij is een Erasmus student, afkomstig van de Universität of Technik in Darmstadt. Hij is hier op uitnodiging van Robert Babuška. Op 1 september is Svetlana Tzvetkova gekomen. Zij is hier op uitnodiging van Ben Klaassens en blijft tot 28 februari 2001. Ze werkt aan haar promotie-onderzoek en wordt gesteund door Nuffic. Per 1 september 2000 is Robert van Amerongen benoemd tot hoofd van de Dienst Onderwijs- en Studentenzaken (OSz). Hij volgt daarmee Jan Gerbrands op die blijft fungeren als opleidingsdirecteur Elektrotechniek (voltijds). Maurice de Vrind heeft op 11 september zijn TWAIO opleiding succesvol afgerond. Hij heeft het laatste deel van zijn opleiding doorgebracht bij SCARABEE Systems and Technoloy B.V. in Rotterdam. Hij is met lof geslaagd. 25

Cristian Secchi is bij ons te gast van 4 september tot 5 december. Hij is hier op uitnodiging van Stefano Stramigioli. Hij is afkomstig van de universiteit van Bologna in Italië. Vanaf 2 oktober werkt Vincent Duindam bij ons als student-assistent. Hij is een 5e jaars student elektrotechniek met als afstudeerrichting regeltechniek (mechatronica en robotica).

26