Wsparcie symulacji obiektów w czasie rzeczywistym poprzez zastosowanie techniki FPGA

Real-time object modeling acceleration using fpga based systems

Abstract:

Scientific work and industrial development of new technologies require high number of tests while minimizing costs and time. It is often impossible to achieve this without costly devices i.e. during control loop hardware design. Through last several years real-time object modeling has increased in popularity. However it is very disadvantageous in terms of processing power requirements. This article points to examples of FPGAs solutions to specified problem. By using fragment of permanent magnet synchronous motor electrical equations there is shown an example of performance increase achievable with this technique.

Streszczenie:

Prowadząc badania naukowe lub prototypując nowe technologie, niezwykle ważne jest przeprowadzenie możliwie wielu testów przy jak najniższym koszcie i w najkrótszym możliwym czasie. Często jest to niewykonalne bez zastosowania kosztownych urządzeń, np. w czasie projektowania algorytmów regulacji. Przez ostatnie lata dużą popularność zdobywa modelowanie obiektów zainteresowania w czasie rzeczywistym. Wymaga to jednak większej ilości zasobów komputerowych. W artykule wskazano na próby rozwiązania tego problemu poprzez zastosowanie techniki FPGA, a przy użyciu fragmentu równań elektrycznych silnika synchronicznego o magnesach trwałych przedstawiono przykład poprawy szybkości obliczeń, jaką można uzyskać przy jej zastosowaniu.

Słowa kluczowe:

symulacja

fpga

silnik elektryczny

Issue:

098

Pages:

Download full text in pdf:

ZN491.pdf

References:

Dufour, C., Cacilda, A., Belanger, J., 2010, Real-Time Simulation Technologies in Education: a Link to Modern Engineering Methods and Practices, Proceedings of the 11th International Conference on Engineering and Technology Education INTERTECH 2010, Ilheus, Bahia, Brazil.

Dufour, C., Cense, S., Belanger, J., 2014, An Induction Machine and Power Electronic Test System on FPGA, OPAL-RT TECHNOLOGIES, Montreal, Quebec, Canada.

Krishnan, R., 2010, Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motor Drives, CRC Press.

Menghal, P.M., Laxmi, A.J., 2012, Real Time Simulation: Recent Progress & Challenges, Proceedings of International Conference on Power, Signals, Controls and Computation (EPCSCICON), Thrissur, India, s. 1–6.

Throckmorton, P.J., Wozniak, L., 1994, A Generic DSP-Based Real-Time Simulator with Application to Hydrogenerator Speed Controller Development, IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 9, no. 2, s. 238–242.

Zawirski, K., Deskur, J., Kaczmarek, T., 2012, Automatyka napędu elektrycznego, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań.

Zhou, Y.J., Mei, T.X., 2005, FPGA Based Real Time Simulation for Electrical Machines, IFAC World Congress.

Citation pattern: Dolecki S., Wsparcie symulacji obiektów w czasie rzeczywistym poprzez zastosowanie techniki FPGA, Scientific Journal of Gdynia Maritime University, No. 098, pp. 35-41, 2017

BibTeX EndNote