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Princípios de Mecatrônica – João Maurício Rosário – © 2005 Pearson Education, Inc.

1. Computação reconfigurável

2. Implementação de controlador proporcional (P)

3. Implementação de um controlador PID

CAPÍTULO 6

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• Sistemas reconfiguráveis são aqueles que, mediante a substituição de parte de seu software ou hardware, apresentam a característica de adaptar-se a tarefas específicas.

• Nesses sistemas, a mudança de uma ROM ou de um CD-ROM leva à reconfiguração de funções responsáveis por sua operação.

• Comparados aos sistemas de software reconfigurável, os sistemas de hardware reconfigurável apresentam maior potencial no que diz respeito à performance e à adaptabilidade.

• As aplicações direcionadas de computação reconfigurável ocorrem em diversas áreas, como:

– comunicação; controle; manipulação matemática; tolerância a falha;

criptografia.

1. Computação reconfigurável

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• A implementação de diferentes tipos de controlador aplicados a sistemas embarcados usando computação reconfigurável é prática típica na área de mecatrônica.

• Detecção de erros:

• Os sinais de entrada do bloco detector de erro são:

– Trajetória: sinal digital representativo de comando para o sistema de acionamento.

– Encoder: sinal digital proveniente de um transdutor de posição acoplado no eixo do motor.

2. Implementação de controlador proporcional (P)

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Diagrama de blocos – controle de um motor DC por meio de computação reconfigurável

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Exemplo de sinais de entrada usados na detecção de erro

Aceleração de um motor

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Exemplo de sinais de entrada usados na detecção de erro

Desaceleração de um motor

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Máquina de estados do bloco detector de erro

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• Uma alternativa para a implementação de equações de um PID digital é a utilização de bibliotecas construídas para manipulação algébrica em VHDL..

• A implementação de estratégias de controle em lógica reconfigurável apresenta relativa dificuldade se comparada com a implementação em lógica convencional.

• Na implementação de um controlador PID, as variáveis discretas de entrada e saída devem ser tratadas em blocos específicos (registros de erro e registros de saída).

3. Implementação de um controlador PID

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Implementação de um controlador PID digital em lógica reconfigurável

Diagrama de blocos do PID digital implementado

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Implementação em linguagem gráfica do diagrama de blocos

Implementação de um controlador PID digital em lógica reconfigurável

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Implementação em VHDL de equação do PID digital

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Simulação do controlador PID implementado