Conference,

FPGA in der Antriebstechnik - Konzepte für offene Reglersysteme am Beispiel einer aktiv angetriebenen Knieprothese

, , and .
(2013)

Abstract

Systeme basierend auf programmierbarer Logik (FPGA) werden zunehmend für diedigitale Signalverarbeitung in der Antriebstechnik eingesetzt. Hauptgründedafür sind die mit Hardware vergleichbare Performance, die Flexibilität imEntwurfsprozess sowie die Skalierbarkeit des Funktionsumfangs.Das vorgestellte Konzept macht sich die Freiheitsgrade in Hard- und Softwarezu Nutze: Basisfunktionen wie Regler oder Interpolator werdenkomponentenorientiert implementiert; die Zusammenstellung einesRegelungssystems beschränkt sich auf deren Instanziierung und Parametrierungund erreicht damit einen höheren Abstraktionsgrad. Übereinstimmend konzipierteEmbedded-Systeme mit universellen Peripheriemodulen bedienen gängigeIndustrie-schnittstellen und Feldbusse und demonstrieren Hardware- undHerstellerunabhängigkeit.Beispielhaft für ein solches System ist die Ansteuerung einer aktivangetriebenen Knieprothese, welche derzeit in Kooperation mitIndustriepartnern entwickelt wird. Dank frei konfigurierbarer Signalpfadekönnen die Reglerparameter kontinuierlich der Systemdynamik nachgeführtwerden, wodurch sich Robustheit und Flexibilität der Regelung verbessern.

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