IMPLEMENTACIÓN Y CO-SIMULACIÓN DE UN CONTROLADOR PID EN TIEMPO REAL CON FPGA DE BAJO COSTO Y CÓDIGO LIBRE (IMPLEMENTATION AND CO-SIMULATION OF PID CONTROLLER RT BASED ON FPGA OF LOW COST AND OPEN SOURCE)

Edson Cruz Miguel, Juvenal Rodríguez Reséndiz, Carlos A. González Gutiérrez

Resumen


Los FPGA’s (Field Programmable Gate Array) son dispositivos que tienen un gran número de elementos lógicos programables, por medio de lenguaje descripción de hardware (HDL) es posible desarrollar aplicaciones de nivel industrial. La disponibilidad de éstas en el mercado y la tendencia de herramientas libres han hecho que su uso prolifere en distintas áreas de la industria, aeronáutica, robótica, automatización. Los FPGA a través de HDL se convierten en verdadero hardware y esto se transforma en alta velocidad de procesamiento. La inclusión de dispositivos FPGA a procesos de automatización tiene sus razones en la capacidad del dispositivo en atender de forma paralela distintos procesos. El artículo presenta el diseño, implementación y validación de una plataforma de bajo costo para control de un motor CD (corriente directa) basado en FPGA. La plataforma permite desarrollar de control de velocidad y posición con controladores PID (Proporcional Integral Derivativo) industriales. En este trabajo se abordan la identificación y diseño controlador a través de un código libre desarrollado en Python. La co-simulación de realiza por medio del software MATLAB®.

Palabras Clave: Código libre, Co-simulación, FPGA, Modelación PID.

Abstract

The FPGA (Field Programmable Gate Array) are devices with a large number of programmable logic elements, using language hardware description (HDL) it is possible to develop applications of industrial level. The availability of these in the market have made their use proliferate in different areas of industry, aeronautics, robotics, automation. FPGA devices using HDL are now hardware with high processing speed. The inclusion of FPGA devices to automation processes has its reasons in the ability of the device to attend different processes in parallel. This paper presents the design, implementation and validation of a low cost platform for the control of a cd (direct current) motor based on FPGA. The platform allows the development of speed and position control with industrial PID (Proportional Integral Derivative) controllers. In this work the identification, control design and simulation were programming into MATLAB® software.

Keywords: Co-simulation, FPGA, Modelling Open source, PID.


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