طراحی و پیاده سازی کنترل کننده PID بر بستر FPGA با رویکرد پیاده سازی سیستم های کنترل کننده بلادرنگ دیجیتال

امروزه استفاده از کنترل کننده در سیستم های کنترل نقش بسیار مهمی در رسیدن یک خروجی به طور مثال دما، فشار، جابجایی به مقدار مطلوب داشته و باعث ایجاد سودآوری بیشتر در صنعت می شوند . برای رسیدن به کنترل بهتر و تنظیم دقیق سیستم طراحی شده از کنترل کننده مشتق گیر – انتگرال گیر – تناسبی استفاده می شود. استفاده از کنترل کننده باعث می شود خطای بین متغیر اندازه گیری شده و مقدار مطلوب با استفاده از محاسبه اختلاف آن ها و عمل تصحیح کننده کاهش یافته و تنظیم و اصلاح صورت گیرد. هدف اصلی این مقاله ، پیاده سازی سخت افزاری کنترل کننده PID دیجیتال با استفاده از تکنولوژی FPGA است. اخیرا FPGAها به دلیل مزایایی از قبیل سرعت بالا، امکان پیاده سازی توابع پیچیده و مصرف توان پایین، یک راه حل جذاب برای پیاده سازی این کنترل کننده ها به شمار می روند. یکی دیگر از مزایای FPGA قابلیت اجرای کارکرد همزمان آن است، که امکان طراحی ساختار موازی سیستم های کنترل کننده دیجیتال را فراهم می سازد. در اینجا یک الگوریتم کنترل PID برای سیستم های دینامیکی ارائه شده است که نسبت به نمونه های معمول آن عملکرد بهتری از لحاظ منابع و فضای اشغال شده FPGA و سرعت پردازش دارد.

کلیدواژه ها:

الگوریتم ، انتگرال گیر ، تناسبی ، سیستم ، کنترل ، مشتق گیر ، کنترل کننده ، FPGA ، PID