Resumen de Contribution a l'integration de systemes de commande de machines electriques a courant alternatif
Pocos trabajos han investigado el tema de la integración de sistemas de control de maquinas eléctricas, y ninguno ha propuesto un estudio sistemático del problema. Actualmente, la integración del control se hace mediante procesadores especializados tipo microcontrolador o DSP, conectado a veces con un ASIC dedicado a la generación de los pulsos PWM de control del ondulador. Esta forma de concebir sistemas es muy poco reactiva a cambios de especificaciones y no permite tratar algunos problemas que identificamos en esta tesis (Verificación de modelos, exploración del espacio de soluciones...etc,).
Para resolver estos problemas, proponemos utilizar una metodología de Codiseño hardware/software que consiste en desarrollar conjuntamente la parte hardware (ASIC) y software (processador) de un sistema integrado, partiendo de un modelo de especificación común. Como nuestra metodología se limita a los sistemas de control, hemos adaptado algunas tareas de diseño para tratar problemas específicos como la prueba formal de propiedades matemáticas del sistema. A partir de esta metodología, proponemos un flujo de diseño utilizando diferentes lenguajes (VHDL, Grafcet, script MATLAB) y herramientas correspondientes.
En el caso de Grafcet, demostramos que modificando sus reglas de funcionamiento basándose en la hypotesis de sincronismo fuertes, es posible modelar el sistema a nivel funcional. Utilizando un conjunto de reglas y técnicas que definimos, se puede entonces analizar los modelos Grafcet en vista a su integración.
Para demostrar la validez de procedimiento seguido, hemos integrado un ASIC de control vectorial de motor asíncrono. En cada etapa de diseño, se expone las soluciones a los diferentes problemas. En concreto, proponemos utilizar el algoritmo CORDIC para calcular la mayoría de las funciones matemáticas (p.e. las rotaciones).
Finalmente, el ASIC se ha prototipado con una FPGA y conectado a un banco de prueb
