Registro fonte: Estudo e implementação de operações em ponto fixo em FPGA com VHDL 2008: aplicação em controle de sistemas em tempo discreto

Estudo e implementação de operações em ponto fixo em FPGA com VHDL 2008: aplicação em controle de sistemas em tempo discreto

There are machines that need large processing speed for its correct working, these machines have a critical time response processing. When it is considered that aspect coupled with the need for control of static and dynamic behavior of a system arrives at the controller with strong demands on runtim...

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Autor principal:	Oliveira, Alisson Antônio de
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2013
Assuntos:	Sistemas de controle digital VHDL (Linguagem descritiva de hardware) Arranjos de lógica programável em campo Cálculos numéricos Simulação (Computadores) Engenharia elétrica Digital control systems VHDL (Computer hardware description language) Field programmable gate arrays Numerical calculations Computer simulation Electric engineering
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/473
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id	riut-1-473
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spelling	riut-1-4732015-03-07T06:06:48Z Estudo e implementação de operações em ponto fixo em FPGA com VHDL 2008: aplicação em controle de sistemas em tempo discreto Oliveira, Alisson Antônio de Lima, Carlos Raimundo Erig Sistemas de controle digital VHDL (Linguagem descritiva de hardware) Arranjos de lógica programável em campo Cálculos numéricos Simulação (Computadores) Engenharia elétrica Digital control systems VHDL (Computer hardware description language) Field programmable gate arrays Numerical calculations Computer simulation Electric engineering There are machines that need large processing speed for its correct working, these machines have a critical time response processing. When it is considered that aspect coupled with the need for control of static and dynamic behavior of a system arrives at the controller with strong demands on runtime. This dissertation compares discrete controllers implemented in fixed point with different accuracies, using for both the simulation of the behavior of controllers manufactured in Matlab command language and VHDL 2008. VHDL 2008 still in development and standardization by the IEEE. The VHDL language is used in FPGAs that are high speed devices with parallel processing capability. The main objective of this work is the study and implementation of discrete controllers in FPGA with the help of the VHDL 2008 language, determining its strengths and limitations, particularly in regard to the structure of programming, error analysis and demand for resources. Results show that accuracy still need some improvements a standard to the VHDL 4.0, known as VHDL 2008, is delivered to the market a stable standard. However, knowing it limitations, it is possible implementations and use in conversion of analog signals to discrete, such as control and dynamic systems simulation like servomechanisms. Existem máquinas que necessitam de uma grande velocidade de processamento para seu correto trabalho, essas máquinas possuem um tempo de processamento de resposta crítico. Quando considera-se este aspecto somado à necessidade de um controle do comportamento estático e dinâmico de um sistema chega-se ao controlador com fortes demandas de tempo de execução. Essa dissertação compara controladores discretos implementados em ponto fixo, com diferentes precisões, usando para tanto a simulação do comportamento de controladores confeccionados em linguagem de comandos Matlab e em linguagem VHDL 2008. Esta última está em desenvolvimento e padronização pelo IEEE. A linguagem VHDL é usada nas FPGAs que são dispositivos de alta velocidade e capacidade de processamento paralelo. O principal objetivo do trabalho é o estudo e a implementação de controladores discretos em FPGA com o auxílio da linguagem VHDL 2008, determinando suas virtudes e limitações, em particular quanto à estrutura de programação, análise de erro e a demanda por recursos. Os resultados alcançados demonstram que algumas melhorias ainda precisam ser feitas para que o VHDL 4.0, conhecido como VHDL 2008, seja entregue ao mercado como padrão estável. Entretanto, quando conhecidas suas limitações, já é possível seu uso em implementações com conversão de sinais discretos para analógicos, como é o caso de controle e simulação de sistemas dinâmicos como servomecanismos. 2013-05-23T13:21:18Z 2013-05-23T13:21:18Z 2012-12-13 masterThesis OLIVEIRA, Alisson Antônio de. Estudo e implementação de operações em ponto fixo em FPGA com VHDL 2008: aplicação em controle de sistemas em tempo discreto. 2012. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2012. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/473 por application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Curitiba Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
institution	Universidade Tecnológica Federal do Paraná
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language	Português
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description	There are machines that need large processing speed for its correct working, these machines have a critical time response processing. When it is considered that aspect coupled with the need for control of static and dynamic behavior of a system arrives at the controller with strong demands on runtime. This dissertation compares discrete controllers implemented in fixed point with different accuracies, using for both the simulation of the behavior of controllers manufactured in Matlab command language and VHDL 2008. VHDL 2008 still in development and standardization by the IEEE. The VHDL language is used in FPGAs that are high speed devices with parallel processing capability. The main objective of this work is the study and implementation of discrete controllers in FPGA with the help of the VHDL 2008 language, determining its strengths and limitations, particularly in regard to the structure of programming, error analysis and demand for resources. Results show that accuracy still need some improvements a standard to the VHDL 4.0, known as VHDL 2008, is delivered to the market a stable standard. However, knowing it limitations, it is possible implementations and use in conversion of analog signals to discrete, such as control and dynamic systems simulation like servomechanisms.
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Estudo e implementação de operações em ponto fixo em FPGA com VHDL 2008: aplicação em controle de sistemas em tempo discreto

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