Controlador fuzzy programado em processador NIOS II embarcado em FPGA

Abstract

Neste trabalho foi realizada a inserção de técnicas de controle fuzzy no processador NIOS II embarcado em FPGA. A aplicabilidade deste hardware de controle está no posicionamento angular de uma válvula para manter a estabilidade da corrente de um motor de indução trifásico 220 V e 1/3 CV. Trata-se de um protótipo que simula uma centrifuga presente na etapa de fabricação de açúcar, em que o magma deve ser centrifugado para dar origem ao açúcar. Este processo eventualmente sofre paradas pelo fato do motor ficar em estado de sobre-corrente, fazendo-o desarmar e ocasionando paradas indesejáveis. O monitoramento da corrente de alimentação de uma centrífuga em uma usina de produção de açúcar é necessário para que seja possível fazer o controle do ângulo de abertura da válvula que controla o fluxo de entrada do material a ser centrifugado. Outro ponto de destaque é o desenvolvimento de um template específico para controladores fuzzy, gerado em linguagem C, que pode ser embarcado em FPGA. Neste template, denominado controlador fuzzy, os projetistas podem ajustar as funções de pertinência ou regras conforme a aplicação e utilização em outros hardwares.

This work aims the inclusion of fuzzy control techniques in the NIOS II processor embedded into a FPGA. The applicability of this control hardware is the angular position of a valve to maintain the stability of a current induction motor of 220 V and 1/3 CV. This is a prototype that simulates a spin at this stage of sugar production, where the magma must be centrifuged to give rise to sugar. This process eventually may suffer because the engine stops in the state of overcurrent, causing unwanted downtime, monitoring the supply current of a centrifuge plant in a production of sugar is necessary to be able to control the opening angle of the valve controlling the inflow of material to be centrifuged. Another contribution is the development of a specific template for fuzzy controllers, generated in C language, which can be embedded into FPGA. In this template, called fuzzy controller, designers can adjust the membership functions or rules according to the application and can also be used in other hardwares. Another aspect explored in this work is the use of FPGA in industrial environment.