Mikroprocesory pro výkonové systémy

Přednášející:

Jiří Zděnek (gar.), Miroslav Chomát

Cvičící:

Jiří Zděnek (gar.), Miroslav Chomát, Miroslav Lev, Petr Pichlík, Ondřej Zoubek

Předmět zajišťuje:

katedra elektrických pohonů a trakce

Anotace:

Struktura řídicího počítače výkonových systémů, signálové procesory a doplnění vlastností ALU pro rychlé výpočty v reálném čase, systém přerušení a DMA, bloky pro měření analogových a impulsních signálů, bloky pro generování impulsních signálů, komunikace mezi počítači, dozor běhu programu, programovací jazyky pro vývoj software výkonových systémů a jejich základní vlastnosti, programovací techniky - přehled, prostředky pro vývoj software (simulátory, emulátory, monitory), obvody pro úpravu signálů vně počítače, přechod od analogového zpracování signálů k číslicovému, vzorkování v čase a kvantování v amplitudě, návrh regulačních bloků výkonové elektroniky a jejich realizace v počítači, diferenční rovnice a regulační algoritmy, výpočty v pevné a plovoucí řádové čárce, metodika ladění a parametrizace programů, zásady a pravidla pro realizaci a použití řídicích počítačů výkonových systémů. Operační systém reálného času , plánovač a exekutiva a jeho další vlastnosti a zásady použití

Požadavky:

Aktivní účast na cvičeních, vlastní vypracování laboratorních úloh

Osnova přednášek:

1. Struktura řídicího počítače výkonových systémů

2. Signálové procesory a doplnění vlastností ALU pro rychlé výpočty v reálném čase

3. Systém přerušení a DMA

4. Bloky pro měření analogových a impulsních signálů

5. Bloky pro generování impulsních signálů

6. Komunikace mezi počítači

7. Programovací jazyky pro vývoj software výkonových systémů

8. Programovací techniky - přehled

9. Prostředky pro vývoj software (simulátory, emulátory, monitory)

10. Přechod od analogového zpracování signálů k číslicovému, vzorkování v čase a kvantování v amplitudě

11. Návrh regulačních bloků výkonové elektroniky

12. Diferenční rovnice a regulační algoritmy

13. Výpočty v pevné a plovoucí řádové čárce

14. Operační systém reálného času

Osnova cvičení:

1. Seznámení s laboratoří výkonových systémů , bezpečnostní předpisy, laboratorní řád, MPLAB IDE

2. Kompilátor C18, MPLAB Simulátor, RISC mikropočítač pic18Fxxx, emulátor ICD2

3. Generátor proměnného kmitočtu, programové zpoždění

4. Generátor proměnného kmitočtu, přerušení, timer

5. Generátor PWM signálu, compare unit

6. ADC modul, LCD zobrazeni

7. Měření periody signálu, capture unit

8. Měření úhlu natočení

9. Měření rychlostí otáčení a úhlového zrychlení

10.Číslicový filtr

11.Číslicový PS regulátor - vlastní kontroler

12.Číslicový PS regulátor včetně zpětné vazby, BLDC motor

13. Výpočet počátečních hodnot a ladění koeficientů PS regulátoru

14. Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Balátě, J.: Automatické řízení. Praha: BEN, 2004. ISBN 8073001489.

[2]MPLAB IDE Quick Start Guide DS51281. Chandler: Microchip Technology Inc., USA, 2006.

[3]MPLAB C18 C Compiler Getting Started. Chandler: Microchip Technology Inc., USA, 2005.

[4]PIC18FXX2 Data Sheet DS39564C. Chandler: Microchip Technology Inc., USA, 2006.

[5]Kernighan B. W., Ritchie D. M., Programovací jazyk C. Brno: Computer Press, 2006.

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St	místnost T2:A3-514a Pichlík P. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 104) Dejvice Cvičebna K312
Čt	místnost T2:C3-135 Zděnek J. 07:30–09:00 (přednášková par. 1) Dejvice Posluchárnamístnost T2:A3-514a Lev M. 12:45–14:15 (přednášková par. 1 paralelka 103) Dejvice Cvičebna K312místnost T2:A3-514a Lev M. 14:30–16:00 (přednášková par. 1 paralelka 102) Dejvice Cvičebna K312místnost T2:A3-514a Zoubek O. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Cvičebna K312místnost T2:A3-514a Zoubek O. 18:00–19:30 (přednášková par. 1 paralelka 105) Dejvice Cvičebna K312
Pá

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektrotechnika, energetika a management - Aplikovaná elektrotechnika (povinný předmět oboru)