▷ #PID control for DC motor based on #FPGA

 

⭐⭐⭐⭐⭐ PID control for DC motor based on #FPGA

• ➡️ #DigitalSystems #DigitalElectronic #DigitalCircuits #HDL #VHDL #FPGA
• ⭐ https://github.com/vasanza/MSI-VHDL

✅ Objectives:

• Adquirir señales de pulsos de encoder óptico para determinar las RPM de un motor.
• Controlar las #RPM del motor hasta llegar a un setpoint deseado.
• Medir los tiempos de procesamiento, % de #CPU utilizado y % de memoria utilizada, en el procesador #NIOSII, #ARM ó ambos, según sea el caso (radar chart).

✅ Goals:

• Implementar un Sistema Embebido basado en #FPGA que adquiera señales de pulso desde un encoder óptico y sea capaz de almacenar las lecturas de las revoluciones por minuto #RPM del motor en memoria Double Data Rate 3 Synchronous Dynamic Random-Access Memory #DDR3_SDRAM, el acceso se lo realizará a través del Hard Processor System #HPS. El proceso de ajuste de los parámetros proporcional, integral y derivativo del controlador PID podrá ser realizado en computador convencional utilizando herramientas de identificación de sistemas, luego el modelo del controlador en lenguaje C++ deberá ser ejecutado por el procesador #NIOSII en la #FPGA. El sistema deberá tener como salida un monitor #VGA ó #HDMI que muestre las #RPM del motor vs setpoint de forma clara y en tiempo real. El sistema basado en #FPGA es quien ejecuta los bloques de cálculo de #RPM y controlador #PID, pero los grupos que tengan estudiantes de telemática, no usarán la salida #VGA ó #HDMI sino deberán acceder a la interfaz visual por medio de una aplicación web desplegada en un servidor de aplicaciones web corriendo en un sistema operativo linux con procesador #ARM.

✅ Abstract:

• Para que el controlador #PID sepa cual es el setpoint de #RPM deseado, se utilizará una señal analógica provista por un potenciómetro. Las #RPM del motor se calculará en tiempo real, para cual se divide 60 segundos entre el tiempo en que demora el motor en girar una vuelta completa. El controlador #PID recibe como entrada el error entre el setpoint menos las #RPM del motor y mediante los parámetros proporcional, integral y derivativo genera la señal de control para hacer que el motor se estabilice en el setpoint establecido. La señal de control que genera el controlador #PID deberá ser en modulación por ancho de pulso #PWM para poder controlar la velocidad del motor mediante un driver [1].

✅ Reference :

• Systems identification using matlab

✅ Hardware:

• (1) #DE10_Standard o #DE10_Nano
• (1) Monitor #VGA / #HMDI
• (1) Encoder óptico, (1) motor driver y (1) motor DC

✅ Database:

• https://drive.google.com/open?id=1eXwPPObe29DocA9JCpYVrITGffCInc84

✅ Expertos: dcortez

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