Možnosti využití SoC platformy procesorů pro řízení elektrických pohonů

Abstract

Cílem této práce je prozkoumat možnosti využití heterogenních platforem SoC s FPGA pro realizaci výpočtů v reálném čase, zejména pro řízení elektrických pohonů a pro analýzu výkonových prvků pomocí HIL. V textu jsou prezentovány postupy, které vedou k úspěšnému vytvoření FPGA akcelerované aplikace, realizované na vývojové desce Xilinx Kria KR260 s K26 SOM. K vytvoření akcelerované aplikace byly využity SW nástroje PetaLinux, Vivado a Vitis IDE. V rámci práce byla vytvořena aplikace simulující řízení asynchronního motoru pomocí FOC. Zvolené řešení akcelerované aplikace neposkytuje uspokojující výsledky ohledně rychlosti zpracování dat v reálném čase. V závěru práce je navrhováno řešení, které by v případě realizace mohlo splnit daná časová omezení. Na základě vytvořené práce je možné získat přehled o postupu tvorby akcelerované aplikace na platformě firmy Xilinx, Inc.

The goal of this thesis is to research the possibilities of using heterogeneous platforms consisting of SoC with FPGA for making real-time calculations, which could be utilized for controlling electric drives or/and analysing the behaviour of power electronic parts. The text de- scribes the flow of creating the accelerated applications on the Xilinx Kria KR260 development board which utilizes the K26 SOM. The PetaLinux, Vivado and Vitis IDE tools were used for creating the FPGA accelerated application. The possibilities were demonstrated by an application which simulates the FOC of an induction motor. The used solution of accelerated application does success in maintaining the time constraints needed for real-time calculations. However, at the end of the thesis the author presents creating another solution, which could be utilised to meet the given time constraints for real-time applications. By following the text, the reader can gain insight on how to develop a basic accelerated application utilizing Xilinx, Inc. development board.