Etude de cas d’utilisateur :
Maple aide Hiab à simplifier le fonctionnement de ses grues

Les grues sont de puissantes machines utilisées pour soulever et déplacer de lourdes charges utiles. Pour des raisons de sécurité mais aussi de dommages matériels potentiels, les opérateurs bien formés doivent garantir à la grue des manoeuvres précises. Souvent, cela nécessite d’accomplir plusieurs tâches simultanées. Hiab, un fournisseur leader d’équipements de manutention de charges, conçoit de nouvelles solutions pour décharger le grutier de certaines tâches tout en préservant le fonctionnement sûr et précis de la machine.

Le Dr Daniel Morales, Directeur de recherche Systàmes de contrôle de Hiab, fournit des solutions d’ingénierie pour toutes les gammes de produits de Hiab. Confronté aux limites du logiciel de calcul actuel de l’entreprise, le Dr Morales a choisi Maple pour accroître la rapidité et la précision des calculs utilisés pour modéliser le comportement des grues dans l’environnement de simulation existant de Hiab. Le Dr Morales connaissait bien Maple, le logiciel de calcul technique de Maplesoft. Il l’avait fréquemment utilisé pendant ses études de doctorat à l’Université UmeÃ¥ en Suàde, où il a étudié le contrôle de mouvement des grues forestiàres.

Sur une grue, les sections de la flàche se déploient et se rétractent au moyen de vérins hydrauliques. Le grutier commande l’action par laquelle le liquide hydraulique est transmis sous haute pression au vérin. Les vérins hydrauliques exercent une force sur les éléments de la grue qui contrôlent les différentes articulations. Le grutier commande chaque vérin séparément, afin de déplacer l’extrémité de la grue jusqu’à l’emplacement souhaité. Le mouvement appliqué au joystick contrôle directement la vitesse de la rotation d’articulation. La méthode de contrôle est tràs compliquée et le Dr Morales s’efforce d’améliorer les algorithmes de contrôle pour simplifier le fonctionnement des vérins ; ce, en régulant les vérins individuellement au moyen d’un effecteur d’extrémité (préhenseur).

Maple fournit deux caractéristiques essentielles qui font défaut à l’outil mathématique actuel de Hiab. Tout d’abord, la manipulation des matrices variables utilisées dans les algorithmes de contrôle s’avàre d’une grande complexité. L’outil mathématique actuel n’effectue que des manipulations matricielles limitées; il ne peut pas traiter des matrices de fonctions à plusieurs variables. Maple, en revanche, a résolu ce problàme. Grâce à ses capacités de calcul avancées, Maple traite des manipulations matricielles complexes. « Les capacités de calcul de Maple sont sans égales », souligne le Dr Morales. « Alors que les manipulations complexes de matrices sont impossibles dans l’outil mathématique actuel de Hiab, les manipulations matricielles même extrêmement complexes sont facilement traitées par Maple ». Deuxiàmement, l’outil mathématique actuel de Hiab était dans l’incapacité d’exporter les résultats vers le logiciel de simulation existant de Hiab. Maple, en revanche, est capable d’exporter des expressions et calculs mathématiques vers d’autres outils. Etant donné que Maple optimise efficacement les calculs, les simulations s’exécutent plus rapidement à l’aide du code généré par Maple.

Maple est un outil tràs robuste, à même de réaliser des manipulations matricielles avancées, de gérer efficacement l’ensemble des calculs et de les exporter facilement vers d’autres outils de simulation. « Je suis ravi des résultats obtenus avec Maple. Je me sers de Maple tous les jours et envisage d’étendre l’utilisation de Maple au sein de l’entreprise », ajoute le Dr Morales.

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