애플리케이션 개요
클라우드로 데이터를 전송하지 않고도 전류 신호 기반 방법을 사용하여 팬 및 송풍기 블레이드의 흔들림과 불균형을 실시간으로 감지합니다. 고정 주파수 분석 대신, 에지 AI는 재보정 없이 다양한 속도와 동작 조건에서 불균형을 감지합니다. TI의 실시간 모터 컨트롤 & 자동화용 MCU(마이크로컨트롤러)를 사용하면 하나의 장치에서 모터 컨트롤과 함께 메인 CPU 또는 TinyEngine™ NPU에서 모델을 실행하여 이러한 감지를 실행할 수 있습니다.
평가 시작하기
데이터 수집
LAUNCHXL-F2800137 EVM을 사용하여 작업을 수행합니다. LaunchPad에 장착된 모터 드라이브 부스터팩을 사용하여 송풍기 팬의 모터를 구동합니다. LaunchPad의 F2800137을 사용하여 모터와 송풍기 팬의 동작을 제어하고 센서 데이터를 수집합니다. CCStudio Edge AI Studio의 데이터 캡처 및 표시 탭을 통해 LaunchPad 하드웨어를 제어하고 데이터 수집을 완료할 수 있습니다. 수집된 센서 데이터는 모델 학습에 사용됩니다.
데이터 품질 평가
수집된 진동 데이터는 Edge AI Studio에서 시간 영역 및 주파수 영역 모두에서 표시 및 플로팅하여 진동 데이터 세트가 특징 면에서 잘 구분되는지 확인할 수 있습니다. 또한 수집된 데이터에 대해 GoF(적합도 검정) 분석을 실시하여 수집된 데이터의 특성 분리가 충분히 이루어졌는지 확인할 수 있습니다.
그림 1.1 - 불균형이 없는 경우의 FFT 히트맵
그림 1.2 - 불균형이 있는 경우의 FFT 히트맵
모델 구축 및 학습
Edge AI Studio는 직관적인 GUI 인터페이스 내에서 모델 학습, 평가 및 배포를 모두 완료할 수 있도록 지원합니다.
- 사용하기 쉬운 GUI 기반 워크플로를 통해 다양한 모델을 탐색하고 학습
- 사전 로드된 데이터 세트가 포함된 모터 베어링 오류 예제 프로젝트로 빠르게 시작
- 통합된 데이터 수집 및 호스팅 툴을 통해 자체 데이터 사용
요구 사항에 맞는 모델 찾기
TI의 최적화되고 구성 가능한 모터 베어링 오류 감지 모델 라이브러리에 접근할 수 있습니다. Edge AI Studio에서 ModelZoo 링크(URL)를 통해 특정 애플리케이션을 선택할 수 있습니다. 아래 표를 활용하여 모델 선택을 결정할 수 있습니다. Edge AI Studio 또는 명령줄 ModelMaker에서 네 가지 모델을 살펴볼 수 있습니다.
모델 배포
Edge AI Studio는 학습된 모델을 임베디드 대상에 직접 배포할 수 있는 엔드 투 엔드 워크플로를 제공합니다.
보다 높은 수준의 사용자 지정과 제어가 필요한 개발자를 위해 C2000WARE-MOTORCONTROL-SDK는 에지 AI 기능을 빌드하고 자체 임베디드 애플리케이션에 통합할 수 있는 포괄적인 프레임워크를 제공합니다.
적합한 장치 선택
TI의 C28 DSP와 Arm® Cortex®-M33 기반 MCU는 아크 결함 감지 모델 실행 및 가속을 위한 확장 가능한 성능과 애플리케이션에 중요한 SoC 기능을 제공합니다.
아래 데이터는 256개 샘플에 대해 4KHz 샘플링 주파수를 적용한 것입니다.
| 모델 실행 시간(ms) | 플래시(KB) | SRAM(kB) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 제품 번호 | 프로세싱 코어 | NPU 지원 여부 | 클록 주파수(MHz) | 아크 감지 벤치마크 지표 | ||
| TMS320F28P550x | C28x DSP 코어 | 예 | 150 | 0.17 | 1.8 | 1.1 |
| TMS320F2800137 | C28x DSP 코어 | 아니요 | 120 | 0.42 | 1.2 | 1 |
| TMS320F28P650 | C28x DSP 코어 | 예 | 200 | 0.25 | 1.2 | 1 |
| AM13E23019 | Cortex-M33 코어 | 예 | 200 | ~0.13* | 3 | 0.9 |
시작하는 데 필요한 모든 하드웨어, 소프트웨어 및 리소스
하드웨어
C2000 TMS320F28P550x SOM 보드입니다. TIEVM-ARC-AFE (별도 판매)와 함께 사용하면 완전한 AI 아크 결함 감지 솔루션을 구성할 수 있습니다.
DC 아크 감지를 위한 아날로그 프론트 엔드를 포함한 TIDA-010955 레퍼런스로 DC 아크 감지 하드웨어 평가를 시작합니다.
소프트웨어 및 개발 툴
CCStudio™ Edge AI Studio
TI 임베디드 마이크로컨트롤러 장치에 배포할 PIR 동작 감지 모델을 학습하고 컴파일할 수 있는 완전 통합형 노코드 솔루션입니다.
CLI 툴
자체 모델을 개발하려는 고급 사용자를 위한 명령줄 인터페이스입니다. 데이터 세트 처리, 모델 학습 및 컴파일을 포함한 엔드 투 엔드 모델 개발 툴을 제공합니다.
AM13E2X-SDK
TI의 AM13E23x MCU 제품군을 위한 통합 소프트웨어 플랫폼으로, 간편한 설정과 함께 벤치마크 및 데모를 빠르게 활용할 수 있습니다.
산업 자동화 | 모터 & 진단 모니터링
고정밀 AI 기반 모터 오류 분류로 AC 모터 드라이브 설계를 보호합니다.