tailieunhanh - BỘ ĐIỀU KHIỂN PID SỐ CHO ĐỘNG CƠ DC ỨNG DỤNG ASIC

Đề tài nghiên cứu thiết kế một ứng dụng của công nghệ ASIC. Sử dụng FPGA thực hiện bộ điều khiển PID số cho động cơ DC. Nhân điều khiển là một bộ vi xử lý chuyên dụng được thiết kế dựa trên cấu trúc MAC (multiplier/accumulator). Với cấu trúc MAC, phương trình sai phân bậc 2 được thực hiện trong 4 chu kỳ xung clock hệ thống, nhờ kết hợp phép cộng dồn và | Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008 BỘ ĐIỀU KHIÊN PID SỐ CHO ĐỘNG CƠ DC ỨNG DỤNG ASIC APPLICATIONS OF ASIC TECHNOLOGY IN DESGINING A DIGITAL PID CONTROLLER FOR DC MOTOR SVTH VŨ TÚANH - O3ĐT2 Khoa Điện Tử Viễn Thông Trường Đại Học Bách Khoa GVHD KS. nguyễn khánh an ThS. NGUYỄN BÁ hội KS. NGUYỄN TRUNG KIÊN Khoa Điện Tử Viễn Thông Trường Đại Học Bách Khoa TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu thiết kế một ứng dụng của công nghệ ASIC. Sử dụng FPGA thực hiện bộ điều khiển PID số cho động cơ DC. Nhân điều khiển là một bộ vi xử lý chuyên dụng được thiết kế dựa trên cấu trúc MAC multiplier accumulator . Với cấu trúc MAC phương trình sai phân bậc 2 được thực hiện trong 4 chu kỳ xung clock hệ thống nhờ kết hợp phép cộng dồn và phép nhân trong một chu kỳ xung clock đơn. Thử nghiệm với FPGA Spartan-3AN cho phép tần số clock hệ thống đến 62MHz. ABSTRACT This final year project aims at using one of applications of ASIC technology in desgining a digital PID controller for DC motor. The controller core is an application specific microprocessor based on MAC multiplier accumulator . With this MAC architecture the second order differential equation is able to be executed in 4 clock cycles due to accumulating and multiplying during a single clock cycle. Testing on FPGA Spartan-3AN allows clock frequency up to 62MHz. 1. Mở đầu Cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ kỹ thuật điều khiển tự động được ứng dụng rộng rãi và đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực theo đó đòi hỏi về chất lượng cũng như tốc độ của các bộ điều khiển ngày càng cao. Trong nhiều trường hợp các bộ điều khiển thông thường không đáp ứng được chúng ta thường phải trả giá cao cho những tiêu chí này. Có một hướng giải quyết vấn đề này đó là ứng dụng các công nghệ mới. Với công nghệ ASIC chúng ta có thể phát triển các bộ điều khiển theo hướng chuyên dụng cho các ứng dụng cụ thể. Và tạo ra các bộ điều khiển với giá thành thấp hơn năng lượng tiêu thụ ít hơn.