Jednostka:  Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej


Oferta:  Szybkie sterowniki oparte o rekonfigurowalne układy FPGA


Uczelniany kierunek badawczy:  WEAIiE


Opis

Szybkie sterowniki oparte o rekonfigurowalne układy FPGA

oferta nr WEAIiE/20

  

Szybkie sterowniki oparte o układy FPGA mogą służyć do sterowania bardzo szybkimi procesami np. układami magnetycznego zawieszenia. Ze względu na bardzo dużą szybkość działania układów FPGA można realizować sterowanie z dużo większymi częstotliwościami niż w przypadku zastosowania systemów opartych o mikrokontrolery, czy nawet procesory sygnałowe. Przykładowo cykl sterowania z wykorzystaniem algorytmu PID można zrealizować w czasie krótszym niż 1μs. W wielu przypadkach pozwala to na poprawienie jakości sterowania. Inną cechą takich sterowników jest możliwość integracji w jednym układzie scalonym całego systemu sterowania. Jest to szczególnie ważne w przypadku budowy miniaturowych układów sterowania. W wielu przypadkach może to pozwolić na znaczne obniżenie kosztów układu sterowania. Stosowanie regulatorów z bardzo krótkimi czasami sterowania wymaga zastosowania specjalnej metodyki syntezy algorytmu sterującego i doboru jego nastaw. W niektórych przypadkach pozwala to na traktowanie regulatora pracującego w układzie FPGA jak regulatora pracującego z czasem ciągłym, co może ułatwić analizę właściwości układu sterowania.

Sterowniki oparte na układach FPGA z powodzeniem nadają sie również do budowy układów sterowania bezpośredniego dla wolniejszych obiektów. Zaletami w tym przypadku są: rekonfigurowalność oraz integracja systemu sterowania w jednym układzie scalonym.

Zastosowanie

  • - sterowanie bardzo szybkimi obiektami, których nie można sterować przy pomocy tradycyjnych systemów sterowania opartych o struktury mikroprocesorowe,
  • - sterowanie szybkimi obiektami w celu poprawienia jakości sterowania,
  • - sterowniki dedykowane.

 

Zalety

  • - możliwość uzyskania bardzo dużych częstotliwości sterowania,
  • - integracja całego systemu sterowania w jednym układzie scalonym,
  • - rekonfigurowalność systemu sterowania na niskim poziomie (porównywalnym z wymianą sprzętu).