ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานบนระบบควบคุมมอเตอร์หลายแกนด้วย FPGA

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานบนระบบควบคุมมอเตอร์หลายแกนด้วย FPGA
นักวิจัย : ธีรพงศ์ ฟองจันทร์ , วุฒิภัทร คอวนิช , กิตติพงศ์ เอกไชย , อภิสิทธิ์ ตันตระวรศิลป์ , อุดม โกมินทร์ , ภานุพันธ์ ขวัญสุด , วุฒิกร เชาว์ประมวลกุล , ธีศิษฏ์ ลีลาสวัสดิ์สุข , ชลลดา ธีระวร , กมลวรรณ ตันไถง , Theerapong Fongjun , Wutthiphat Covanich , Kittipong Ekkachai , Apicit Tantaworrasilp , Udom Komin , Phanuphan kwansud
คำค้น : Automatic control , Automatic control systems , Automotive engineering , Computer Numberical Control , Engineering and technology , Feedback control systems , Field programmable gate arrays , การควบคุมอัตโนมัติ , ระบบควบคุมป้อนกลับ , ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ , สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย , เครื่องจักรกลอัตโนมัติ , เครื่องจักรซีเอ็นซี
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2553
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/23926
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

การควบคุมเครื่องจักรซีเอ็นซี (CNC) แบบหลายแกนการเคลื่อนที่ ที่ใช้ความเร็วในการควบคุมระบบสูง โดยใช้ตัวประมวลผลหลัก (MPU, Main Processor Unit) ควบคุมด้วยพีไอดี (PID) ป้อนกลับตำแหน่วมอเตอร์ด้วยพลัส์เอ็นโคดเดอร์ ต้องใช้ MPU ที่รองรับการทำงานเหล่านี้และสิ้นเปลืองเวลาในการคำนวณ ทำให้ต้องเลือกใช้ MPU ที่มีประสิทธิภาพสูง บทความนี้เสนอวิธีการควบคุมมอเตอร์โดยชิป FPGA ด้วยตัวควบคุม PID เพื่อลดภาระในการคำนวณรวมถึงเวลาในการทำงานของ MPU ให้น้อยลงและสามารถเลือก MPU ที่มีประสิทธิภาพไม่สูงมากในการทำงานเหล่านี้ได้และในบทความนี้ยังกล่าวถึงหน้าที่การทำงานอื่นๆ ที่ควรจะมีในงานควบคุมเครื่องจักร CNC รวมถึงส่วนเพิ่มจำนวนช่องสัญญาณเข้าและออกด้วยการเชื่อมต่อ่แบบอนุกรม บทความนี้เขียน FPGA โดยคำนึงถึงความเร็วของการทำงานเป็นหลัก จึงไม่คำนึงถึงปริมาณเกทที่ใช้ เขียนด้วยภาษา VHDL ทดลองโดยไมโครคอนโทรเลอร์ ARM7 ติดต่อกับ FPGA วัดและเก็บผลการทดลองด้วยคอมพิวเตอร์ จากผลการทดลองส่วนต่างๆ ของการควบคุมมอเตอร์ด้วย PID โดย FPGA สามารถทำงานได้

A number of motros have to be controlled in various types of machines, for example a 5-axis Computer Numerical Control (CNC) machine. Conventionally all the motors are controlled by a Main Processor Unit (MPU) by using Proportional-Integral-Derivative (PID) control approach. This process however, requires a lot of processing power especially when the sampling time is small. Therefore, it is common that a high performance MPU is required. To remedy this issue, this paper is focuses on using Field-Programmable Gate (FPGA) to control the motors. By using this methos, the processing load od the MPU can be reduced and therefore, a high performance MPU may not be required. In addition, this paper outlines the additional control functions which should be included the the FPGA so that the FPGA can easily be used to control the motors in CNC machine. An I/O Board which can use to increase the number of input and output of the FPGA is also discussed. It should be noted that this paper focuses only on the performance of the system. Therefore, the number of gate used in the FPGA is not optimized and discussed. In our experiment, The FPGA was programmed using VHDL language and microcontroller ARM7 was used as the MPU. The results confirm that the developed system can perform PID-closed loop control and processing power required by the MPU is reduced.

บรรณานุกรม :