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Commande prédictive des machines électriques tournantesArticle de référence | Réf : D2902 v1
Auteur(s) : Mohamed Wissem NAOUAR, Éric MONMASSON, Ilhem SLAMA-BELKHODJA, Ahmad Ammar NAASSANI
Date de publication : 10 nov. 2008
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Conversion de l’énergie électrique (259 articles en ce moment)
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Les FPGA sont des composants VLSI (Very Large Scale Integration ). Ils sont programmables par l'utilisateur et essentiellement constitués de trois parties :
une matrice de blocs logiques configurables CLB (Configurable Logic Bloc ). ;
des blocs d'entrée/sortie configurables ;
un réseau d'interconnexions programmables.
La figure 1 présente l'architecture générique d'un FPGA.
Il y a plusieurs constructeurs de composants FPGA tels que Actel, Xilinx et Altera (cf. [Doc. D 2 902]). Ces constructeurs utilisent différentes technologies pour la réalisation des FPGA. Parmi ces technologies, celles qui assurent une reprogrammation des FPGA sont les plus intéressantes étant donné qu'elles permettent une grande flexibilité de conception. Les technologies reprogrammables les plus utilisées pour les FPGA sont les suivantes :
la technologie Static RAM (SRAM), pour laquelle, les connexions sont réalisées en rendant les transistors passants, ce qui permet une reconfiguration rapide du circuit FPGA. Cependant, la surface nécessaire pour la SRAM est un inconvénient ;
la technologie Flash qui est limitée en nombre de reconfigurations et possède un temps de reconfiguration plus long que celui de la technologie SRAM. Cependant, cette technologie garde sa configuration même si l'alimentation est enlevée. Par conséquent, un FPGA à base de technologie Flash déjà programmé est prêt à fonctionner dès sa mise sous tension.
RAM Random Access Memory.
La figure 2 présente la structure d'une cellule logique, élément constructif des blocs logiques configurables CLB (Configurable Logic Block ) de la technologie Xilinx. Cette structure comporte une LUT (Look-up Table ) de 4 bits qui permet de réaliser n'importe quelle fonction combinatoire de quatre variables logiques. Cette LUT peut être aussi configurée comme étant une mémoire RAM (16 × 1) ou un registre de décalage RD de taille 16 bits. Elle comporte aussi un multiplexeur MUX et une bascule D flip-flop avec toutes ses entrées de contrôle (horloge, reset, enable).
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CONVERSION DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
(1) - BEN AMMAR (F.) - Machines asynchrones à contrôle vectoriel de flux. - [D 3 563], Convertisseurs et machines électriques, août 2002.
(2) - LOUIS (J.-P.), BERGMANN (C.) - Commande numérique. Régimes intermédiaires et transitoires. - [D 3 643], Convertisseurs et machines électriques, fév. 1997.
(3) - LOUIS (J.-P.), BERGMANN (C.) - Commande numérique des machines. Évolution des commandes. - [D 3 640], Convertisseurs et machines électriques, déc. 1995.
(4) - LOUIS (J.-P.) - Commande numérique des machines synchrones. - [D 3 644], Convertisseurs et machines électriques, mai 1999.
MONMASSON (E.) - CHAPUIS (Y.A.) - Contributions of FPGA's to the control of Electricals systems, a Review. - IEEE Ind. Electron. Society Newsletter, vol. 49, no 4, p. 8-15, déc. 2002.
MONMASSON (E.) - CIRSTEA (M.) - FPGA Design Methodology for Industrial Control Systems – A Review. - IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 54, no 4, p. 1824-1842, août 2007.
CHAPUIS (Y.A.) - BLONDE (J.P.) - BRAUN (F.) - FPGA Implementation by Modular Design Reuse Mode to Optimize Hardware Architecture and Performance of AC Motor Controller Algorithm. - In Proc. EPE-PEMC Conf., CD-ROM, sept. 2004.
RIESGO - TORROJA (Y.) - DE LA TORRE (E.) - Design methodologies based on hardware description languages. - IEEE. Trans. Ind. Electron., vol. 46, no 1, p. 3-12, fév. 1999.
CIRSTEA (M.) - Electronic Systems Integrated Modelling and Optimised Digital Controller Prototyping – a Novel (HDL) Approach. - IEEE Ind. Electron. Society Newsletter, vol. 52, no 3, p. 11-13, sept. 2005.
MENARD (D.) - SENTIEYS (O.) - Automatic Evaluation of the Accuracy of Fixed-point Algorithms. - IEEE/ACM Conf. Proc. on Design, Automation and Test in Europe, CD-ROM (2002).
ZHENGWEI (F.) - CARLETTA (J.E.) - VEILLETTE (R.J.) - A methodology for FPGA-based control implementation. - IEEE Trans. Control Systems Technology, vol. 13, no 6, p. 977-987, nov. 2005.
SLAMA-BELKHODJA (I.) - Entraînements Électriques à vitesse variable. - Polycopié de cours, édition, mai 2003.
BEN AMMAR (F.) - Machines asynchrones à contrôle vectoriel du flux. - Éditions techniques de l'ingénieur [D 3 563], août 2002.
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