СИСТЕМЫ НА КРИСТАЛЛЕ: НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ СЕРВОПРИВОДОМ Рассудов Л.Н. аспирант НИУ «МЭИ». Кафедра АЭП НИЛ Центр Прецизионной Мехатроники Саранск,
ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫМ СЕРВОПРИВОДОМ 2 2 Точность Производительность Энергоэффективность Помехозащищенность Вычислительная мощность: o Управление с учетом ограничений o Калиброванное управление o Управление по динамическим моделям o Динамическое ослабление поля o Цифровые фильтры, наблюдатели o Многоуровневые инверторы o Многоосевое управление o Промышленные сети реального времени
ПЛИС – Быстрый параллельный расчет управления – Многоуровневые инверторы – Многоосевые задачи – Другое Процессор – Цифровые интерфейсы реального времени – Отладка ПЛИС – Другое 3 3
4 ЦСП ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ПЛИС ЦСППЛИС Процессор с мягким ядром ПЛИС ЦП СнК Система на кристалле ЦППЛИС Совместимость
Система управления на базе СнК 5 5 Система с подчиненным регулированием Система с централизованным управлением Задача обеспечения широкой полосы пропускания контура силы (тока)
6 6 Принципы синхронизации измерений и расчетов с ШИМ-модуляцией Система с высокопроизводительным ЦСП Система с ПЛИС (СнК) Квазинепрерывное управление на базе ПЛИС (СнК) Синхронное считывание токов Непрерывное считывание токов
7 МАКЕТ
8 СТРУКТУРА ПРОЕКТА
Развитие средств разработки 9 1. ПРОГРАММНЫЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ МОДУЛИ 2. МОДЕЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
10 КОНТУР ТОКА
Модуль ШИМ в MatLab 11
12 Интегрирование в Vivado
Особенности системы Расчет алгоритмов контура тока <400 нс Измерение тока в трех фазах Сигма-дельта АЦП Регулятор токов с функцией анти насыщения Ограничение вектора напряжения с приоритетом на продольную ось. Генерация тестовых сигналов (синус, меандр, и др.) 13
Контур тока Полоса пропускания Контура тока > 4 к Гц 14
Результаты моделирования ЭЛК4 15
Заключение 16 Система на кристалле: Вычислительная мощность Гибкость Помехоустойчивость Развитие средств и сред разработки
Спасибо за внимание Аспирант: Рассудов Лев Николаевич Национальный исследовательский университет «МЭИ» Кафедра АЭП НИЛ Центр Прецизионной Мехатроники Телефон: (495) Е-mail: 17