Przystąpienie do programu uniwersyteckiego firmy Aldec

Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki przystąpiła do potwierdzonego umową programu uniwersyteckiego, organizowanego przez firmę Aldec. W ramach tego programu Katedra ma prawo wykorzystywać pakiet Active-HDL w sposób bezpłatny na zajęciach dydaktycznych i przy realizacji prac badawczych.

W pracowni komputerowej 219 mieści się 6 niezależnych stanowisk laboratoryjnych, na których studenci samodzielnie realizują projekty układów sterowania różnych przekształtników energoelektronicznych (np. buck, boost, falownik tranzystorowy, generacja czasu martwego), bazując na możliwościach układów programowalnych. Wszystkie stanowiska laboratoryjne wyposażone są w zintegrowany pakiet Active-HDL firmy Aldec-ADT. Dzięki temu studenci mają możliwość zweryfikowania zdobytej do tej pory wiedzy teoretycznej oraz wzbogacenia własnego warsztatu inżynierskiego pod kątem przyszłej kariery zawodowej.

Oprogramowanie Active-HDL użytkowane w pracowni umożliwia pełną specyfikację i weryfikację projektowanych układów sterowania przy użyciu języka VHDL (język opisu sprzętu), ich syntezę oraz implementację do układów programowalnych CPLD i FPGA. Zintegrowany panel pakietu Active-HDL przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1. Zintegrowany panel edytorski pakietu Active-HDL

Każde ze stanowisk laboratoryjnych (rys. 2) zbudowane zostało w oparciu o układ programowalny CPLD (matryca programowalna ispMACH 4064V firmy Lattice), pozwalający na pełną weryfikację powstałego projektu oraz kontrolę przebiegów wyjściowych. Prócz tego każde stanowisko wyposażone jest w generatory dwóch częstotliwości wzorcowych 1 MHz i 1 kHz, generator częstotliwości przestrajanej napięciem, dwa wyświetlacze siedmiosegmentowe, klawiaturę oraz monitor stanu portu wyjściowego, stanowiąc tym samym uniwersalne narzędzie do projektowania i testowania różnych układów sterowania.

Rys. 2. Stanowisko laboratoryjne z matrycą CPLD

Do tej pory zrealizowano szereg przykładowych układów sterowania przy wykorzystaniu oprogramowania Active-HDL i matrycy programowalnej ispMACH 4064V. Poniżej (rys. 3) zaprezentowano fragment kodu źródłowego układu sterowania przekształtnika DC/DC typu BUCK, przykłady symulacji wynikowych (rys. 4) oraz pomiary końcowe testowanego układu sterowania (rys. 5).

Rys. 3. Fragment kodu źródłowego dla układu sterowania przekształtnika typu BUCK napisany w języku VHDL

Rys. 4. Symulacje układu sterowania przekształtnika typu BUCK wykonane w programie Active-HDL

Rys. 5. Pomiary układu sterowania przekształtnika typu BUCK

W pracowni komputerowej 219 odbywają się zajęcia dydaktyczne dla studentów kierunków Elektrotechnika oraz Elektronika i Telekomunikacja z następujących przedmiotów:

• Metody CAD w energoelektronice,
• Układy programowalne,
• Wybrane działy z energoelektroniki,
• Metody komputerowe w energoelektronice,
• Elektronika i techniki mikroprocesorowe.

Ponadto w pracowni realizowane są prace dyplomowe oraz badawcze nad układami sterowania dla różnych przekształtników energoelektronicznych.

Radosław Jeż