Emulação e co-simulação do sistema de controle de atitude da PMM e do sistema eletro-hidráulico de uma aeronave usando FPGAs

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Guilherme Seelaender
• Orientador(a): Marcelo Lopes de Oliveira Souza
• Banca de defesa: Mario Cesar Ricci, Valdemir Carrara, Francisco Javier Triveño Vargas
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação do INPE em Mecânica Espacial e Controle
• País: BR
• Resumo em Inglês: This work addresses the different development processes that leads to the implementation of simulation and control algorithms into a FPGA. As case study two applications were selected: first, the three axis stabilization of an artificial satelite with fine pointing, in its Nominal operational mode; and second, the position control loop of an electro-hydraulic actuator for an aircraft. For the application of the development process, concepts of visual modelling, automatic code generation, migration to realtime co-simulation and emulation environments were used. Two co-simulation environments were developped, based on concurrent and coordinated execution of a FPGA and a standard processor. The achieved results show the accuracy and feasibility of the transition made between modelled system, validated in a simulated virtual environment, to its co-simulation counterpart.
• Link de acesso: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/04.09.15.46

O presente trabalho aborda os diferentes processos de desenvolvimento que levam à implementação de algoritmos de simulação e controle em FPGAs. Foram adotados como objeto de aplicação o modo nominal de operação de um satélite artificial estabilizado em três eixos com apontamento fino, e o controle de posição de um atuador eletro-hidráulico de uma aeronave. No processo de desenvolvimento exercitado, foram utilizados conceitos de modelagem visual, geração automática de código e migração para ambientes de co-simulação com características de tempo real. Foram desenvolvidos dois ambientes de co-simulação, baseados na execução concorrente e coordenada de um FPGA e um processador tradicional. Os resultados obtidos atestam a fidelidade e a vialibilidade na transição de um sistema modelado e validado em um ambiente virtual até o ambiente de co-simulação.