21. ROBUSTNO BILATERALNO TELEOPERIRANJE S PROGRAMIRLJIVIM VEZJEM FPGAMarko Franc, 2013, doktorska disertacija Opis: V disertaciji je predstavljen regulacijski algoritem za skalirano bilateralno vodenje, ki je načrtovan v virtualnem modalnem prostoru in izpeljan po postopku vodenja v drsnem režimu. Takšen algoritem zagotavlja delovanje brez drhtenja, robustnost na motnje sistema in omogoča enostavno implementacijo. Poleg tega omogoča tudi skalirano bilateralno teleoperiranje, kar je potrebno, kadar gospodar in suženj nista enaka mehanizma. Za delovanje potrebuje regulacijski algoritem informacijo o položaju gospodarja/sužnja in zunanjih silah, ki delujejo na sistem.
Predlagana je uporaba analognih Hallovih senzorjev, ki so v današnjih časih že vgrajeni v ohišje nekaterih motorjev. S takšnimi senzorji je mogoče zagotoviti ustrezno informacijo o položaju in hitrosti. Predstavljeni so algoritmi za estimacijo položaja in hitrosti.
Izvedena je implementacija regulacijskega algoritma na FPGA vezju. Za FPGA vezje je značilna velika računska moč in paralelno izvajanje procesov, zaradi česar je mogoče doseči visoke frekvence vodenja. To se je že izkazalo kot pogoj za vrhunske sisteme vodenja. Za takšne sisteme so potrebne visoke lomne frekvence implementiranih filtrov. Ti filtri so pravi-loma vključeni za filtriranje vhodnih signalov, za meritev hitrosti in v nekaterih primerih tudi za estimacijo zunanje sile. Visoke lomne frekvence so pogoj tudi za zmogljivo bilateralno teleoperiranje. Zaradi omejenih strojnih virov FPGA vezja je pri zahtevnih sistemih potrebno skrbno načrtovati konfiguracijo logičnega vezja. V nasprotnem primeru je lahko razpoložljiva količina strojnih virov premajhna. V disertaciji je predstavljena načrtovalska metodologija, ki omogoča optimizacijo strojnih virov FPGA vezja in časa izvedbe procesov. Poleg tega takšna načrtovalska metodologija omogoča kratek čas načrtovanja.
Predlagana izvedba zmogljivega bilateralnega teleoperatorja, ki vključuje analogne Hallove senzorje in FPGA vezje, je eksperimentalno preizkušena. V ta namen je bil izdelan preprost eksperimentalni sistem. Eksperimenti vključujejo različne scenarije (prosto gibanje, dotik mehkega objekta in dotik trdega objekta) in različne vrednosti regulacijskih parametrov. Predlagana izvedba omogoča zmogljivo skalirano bilateralno teleoperiranje s kvalitetnim pre-nosom oddaljenega občutka dotika.
Ključne besede: Teleoperiranje, bilateralno vodenje, haptika, vodenje v drsnem režimu, FPGA, Hallovi senzorji, meritev položaja, estimacija hitrost, PLL, opazovalnik zunanje sile
Objavljeno v DKUM: 08.10.2013; Ogledov: 2803; Prenosov: 280
 Celotno besedilo (9,68 MB) |
22. NI cRIO V SISTEMIH AVTOMATIZACIJENejc Hriberšek, 2013, diplomsko delo Opis: Diplomsko delo obravnava industrijski sistem podjetja NI cRIO, grafično programiranje z uporabo programa LabVIEW ter njegov RIO Scan Interface in FPGA Interface način programiranja. Predstavljena je uporaba PID-regulatorja v RIO Scan Interface in FPGA Interface načinu ter njune razlike. Opravljena je primerjava krmilnika NI cRIO s krmilnikom podjetja Siemens serije 7 in z DSP-2 modulom, ki je bil razvit na Inštitutu za robotiko, na Fakulteti za elektrotehniko, računalništvo in informatiko v Mariboru.
Praktična uporaba NI cRIO sistema je bila preizkušena na laboratorijskem sistemu lebdeče krogle v magnetnem polju in sistemu za regulacijo pretoka zraka.
Podrobno je opisan in preizkušen PID princip zaprtozančnega vodenja ter izvedba z NI cRIO sistemom.
Ključne besede: cRIO, LabVIEW, FPGA, PID, magnetna levitacija, regulacijski ventil
Objavljeno v DKUM: 19.09.2013; Ogledov: 1940; Prenosov: 142
Celotno besedilo (2,51 MB) |
23. BILATERALNO TELEOPERIRANJE ROBOTA PARMANMitja Golob, 2013, magistrsko delo Opis: V magistrskem delu je opisano bilateralno teleoperiranje robota PARMAN s pomočjo LINPARMAN mehanizma. LINPARMAN mehanizem služi kot haptični vmesnik, s katerim vodimo robota PARMAN po položaju, hkrati pa reproducira silo, ki se pojavi pri dotiku robota PARMAN z objektom iz okolice. V magistrski nalogi so predstavljene osnovne arhitekture bilateralnega vodenja dveh robotskih mehanizmov, predstavljeno pa je tudi robustno impedančno vodenje kot temeljni regulacijski princip za vodenje robotskih mehanizmov v dotiku z okolico. Robotska mehanizma smo povezali v PP bilateralno arhitekturo, fizična povezava pa je izvedena z Ethernetom in TCP/IP protokolom. Obravnavani sistem smo preizkusili tako s simulacijskim modelom, kot tudi eksperimentalno, kar je v magistrskem delu obsežno dokumentirano.
Ključne besede: bilateralno teleoperiranje, impedančno vodenje, robot PARMAN, paralelni manipulator LINPARMAN, TCP/IP, Ethernet, FPGA
Objavljeno v DKUM: 12.09.2013; Ogledov: 2467; Prenosov: 322
Celotno besedilo (2,78 MB) |
24. SPREJEMNIK ZA AVTOMATSKI ODVISNI NADZOR V NAČINU RAZPRŠENE ODDAJETomaž Ožir, 2013, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je predstavljen sprejemnik za Automatic Dependent Surveillance – Broadcast (ADS-B) kot dodatek k razvojni platformi Nanoboard 3000. ADS-B je radarska tehnologija, ki omogoča pridobivanje informacij o udeležencih v zračnem prometu.
Pri načrtovanju strojne opreme so na kratko predstavljene nekatere metode načrtovanja prenosnih linij in izračun lastnosti visokofrekvenčnega sprejemnika. Ob tem smo stremeli k nizki ceni in majhni površini tiskanine. Cilj programske opreme je programirljivo logično vezje, zato je bil izbran strojno-opisni jezik VHDL. Uporabljeni so tudi nekateri sestavni bloki, vključeni v programski paket Altium Designer 10.
Ključne besede: demodulacija, HF načrtovanje tiskanine, SAW filter, detektor, detekcija praga, komparator, FPGA, VHDL, Nanoboard 3000, Altium
Objavljeno v DKUM: 27.08.2013; Ogledov: 2179; Prenosov: 149
Celotno besedilo (2,50 MB) |
25. DOGODKOVNO VODENJE BLAC MOTORJARobert Horvat, 2013, doktorska disertacija Opis: Doktorska disertacija prikazuje primer zelo robustne izvedbe tokovne regulacije BLAC motorja, izvedene po principu nelinearnega vodenja. Zaradi zahteve po zelo visoki dinamiki, in pretežni uporabi logičnih operacij, bo sistem izveden na FPGA električnem vezju. Osnova bo dvonivojska histerezna tokovna regulacija, ki jo odlikujejo robustnost, visoka dinamika in enostavna izvedba, kot tudi visoko in nekontrolirano število preklopov, ki predstavlja največjo pomanjkljivost te metode. Izvedba dogodkovnega vodenja ohranja vse odlike histerezne regulacije, hkrati pa močno zmanjša število preklopov. Takšen način tokovne regulacije zagotavlja sinusno komutacijo izvedeno s tabelo na FPGA, ki jo definira estimirana vrednost napetostnega sektorja. Dogodkovni princip tokovne regulacije zagotavlja strogo konvergenco po določilih Lyapunove funkcije. Dogodkovno vodenje omogoča tudi prediktivno vodenje, osnovano na kriterijski funkciji kvadratičnega pogreška.
Ključne besede: sinhronski motor, dogodkovno vodenje, tokovna regulacija, elektromotorni pogon, BLAC vodenje, BLDC vodenje, grafični vmesnik, končni avtomat stanj, FPGA, nadzor, emulacija mehanskega bremena, PLL filter
Objavljeno v DKUM: 12.04.2013; Ogledov: 1975; Prenosov: 223
Celotno besedilo (9,46 MB) |
26. NI FPGA SISTEM ZA ZAJEMANJE PODATKOV PREIZKUŠEVALIŠČA PRALNEGA STROJATadej Bernhard, 2012, diplomsko delo Opis: V diplomski nalogi je opisan merilni sistem za preizkuševališče pralnih strojev. Sistem je izveden z merilno kartico NI 7841R, ki je zgrajena na osnovi vezja Xilinx Virtex FPGA. Merilni sistem omogoča zajemanje analognih in digitalnih vrednosti, ki se nanašajo na meritve hitrosti s tahogeneratorjem in inkrementalnim enkoderjem in meritve vibracij z analognim pospeškomerom. Sistem vključuje tudi generiranje vseh potrebnih krmilnih signalov za izvedbo eksperimentalnih meritev na pralnem stroju.
Ključne besede: Preizkuševališče pralnega stroja, FPGA, NI 7841 R, LabView, meritev vibracij, MEMS, ADXL 326, NI PXI 1033, Inkrementalni dajalnik.
Objavljeno v DKUM: 26.11.2012; Ogledov: 1521; Prenosov: 183
Celotno besedilo (2,81 MB) |
27. |
28. |
29. Reconfigurable digital controller for a buck converter based on FPGAMiro Milanovič, Mitja Truntič, Primož Šlibar, Drago Dolinar, 2007, izvirni znanstveni članek Opis: This paper presents a complete digitally controlled dc-dc buck converter performed by FPGA circuitry. All tasks, analog to digital conversion, control algorithm and pulse width modulation, were implemented in the FPGA. This approach enables high-speed dynamic response and programmability by the controller, without external passive components. In addition, the controller's structure can be easily changed with out external components. The applied algorithm enables a switching frequency of 100 kHz.
Ključne besede: converters, digital controllers, FPGA
Objavljeno v DKUM: 01.06.2012; Ogledov: 1934; Prenosov: 104
 Povezava na celotno besedilo |
30. FPGA KRMILNIK ZA BLAC MOTOR PRALNEGA STROJAMatej Juhart, 2011, diplomsko delo/naloga Opis: V diplomskem delu obravnavamo uporabo BLAC (brezkrtačni izmenični) motorja oz. sinhronskega motorja s trajnimi magneti v pralnih strojih. Osredotočamo se na regulacijski sistem BLAC motorja, ki je zgrajen z Nexys 2 FPGA razvojno ploščo, trifaznim mostom in vmesno kartico. V okviru diplomskega dela je opisana izdelava vmesne kartice, ki povezuje trifazni most z Nexys 2 razvojno ploščo. Tiskano vezje vmesne kartice smo izdelali s programskim orodjem Altium Designer. Programiranje FPGA vezja na Nexys 2 razvojni plošči je izvedeno s programskim orodjem Xilinx ISE WebPACK, v VHDL programskem jeziku. Algoritem vodenja motorja po hitrosti je implementiran na FPGA vezju. Krmilnik se lahko poveže z namenskim merilnim sistemom preizkuševališča pralnega stroja.
Ključne besede: Pralni stroj, BLAC, FPGA, Xilinx ISE WebPACK, Altium Designer
Objavljeno v DKUM: 02.11.2011; Ogledov: 2736; Prenosov: 244 (1 glas)
Celotno besedilo (4,04 MB) |
