Implémentation d’une commande PID sur FPGA pour le contrôle d’un moteur électrique

Abstract

Ce mémoire présente l'implémentation et la validation expérimentale d'un système de régulation de vitesse par correcteur PID numérique, implanté sur circuit FPGA Gowin GW1NSR-4C (carte Tang Nano 4K) en utilisant le langage VHDL. Le procédé commandé est un motoréducteur à courant continu équipé d'un encodeur incrémental. Le réglage du correcteur PI est réalisé à l'aide de l'outil MATLAB PID Tuner, puis affiné par itérations expérimentales sur le système réel. La validation expérimentale démontre une erreur statique nulle sur la plage de consignes. La mesure stroboscopique valide le système à une erreur de 0,6 %. La liaison FPGA et le coeur ARM Cortex-M3 embarqué est assuré par la liaison UART interne.