Wyniki 1-4 spośród 4 dla zapytania: authorDesc:"Krystian ERWIŃSKI"

Implementacja sieci neuronowej MLP FPNN w strukturze układu programowalnego FPGA

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono opis budowy i implementacji sieci neuronowej typu MLP FPNN w układzie FPGA. Przedstawiono budowę struktury oryginalnej sieci FPNN oraz budowę struktury dwóch sieci będących modyfikacjami oryginalnej sieci FPNN. Sieci neuronowe zostały zaimplementowane w układzie programowalnym. Przeprowadzono badania sprawdzające dokładność i czas realizacji obliczeń wykonywanych przez sieci neuronowe. Otrzymane wyniki potwierdzają zasadność implementacji zmodyfikowanej struktury sieci typu MLP FPNN. Abstract. In the article a description of structure and implementation of MLP FPNN neural networks in FPGA’s was presented. Structure of the original FPNN net and its modifications were presented. Neural networks were implemented in programmable logic. Experiments were performed to verify the precision and speed of computations conducted by the neural networks. Results obtained prove the legitimacy of implementing the modified MLP FPNN structure. (Implementation of MLP FPNN neural network in FPGA programmable logic structure). Słowa kluczowe: Implementacja sztucznych sieci neuronowych, FPGA, FPNN, równoległe przetwarzanie. Keywords: Implementation of artificial neural networks, FPGA, FPNN, parallel processing. Wstęp W wielu rozwiązaniach, działanie sieci neuronowych w układach cyfrowych sprowadza się do sekwencyjnie wykonywanych operacji mnożenia i sumowania. Rozwiązaniem najkorzystniejszym ze względu na szybkości realizowanych obliczeń jest doprowadzenie do zrównoleglenia obliczeń zachodzących w sieci. Taka realizacja jest możliwa w układach programowalnych FPGA. W dotychczasowych rozwiązaniach (poza specyficznymi implementacjami sieci neuronowych [1,2]) można wyróżnić pod względem topologii, dwa typy sieci. Modele połączeniowe (ang. connectionist model), w których zachowana jest struktura połączeń w sieci oraz topologie wykorzystujące algorytm obliczania wartości wyjściowych sieci (bazujące na rachunku macierzowym) [3,4][...]

Minimalizacja błędów nadążania w wieloosiowych maszynach CNC poprzez zastosowanie sterowania predykcyjnego z neuronowym modelem obiektu regulacji

Czytaj za darmo! »

W układach sterowania maszyn numerycznych CNC istnieje możliwość zmniejszenia błędów odzwierciedlenia zadanej trajektorii ruchu oraz poprawienia dokładności wykonania elementów obrabianych poprzez wykorzystanie sterowania optymalnego. W proponowanym algorytmie sterowania użyto neuronowego modelu obiektu regulacji oraz sterowania predykcyjnego. Błędy obróbki są kompensowane poprzez modyfikację zadanej trajektorii ruchu. Abstract. In CNC multi axis machine control systems it is possible to decrease motion trajectory errors and increase manufacturing precision by using optimal control. The proposed algorithm uses a neural network plant model and predictive control. Machining errors are compensated by modification of the reference trajectory. (Tracking error minimization in multi axis CNC machines using predictive control with neural plant model). Słowa kluczowe: CNC, zmniejszanie błędów odzwierciedlenia zadanej trajektorii ruchu, sztuczne sieci neuronowe, optymalizacja rojem cząstek. Keywords: CNC, decrease motion trajectory errors, Artificial Neural Networks, Particle Swarm Optimization algorithm. Wstęp Głównym zadaniem układów sterowania w maszynach wieloosiowych CNC (ang. Computerized Numerical Control) jest realizacja zadanej trajektorii ruchu na podstawie zadanego kodu maszynowego (ang. Numerical Code)[1]. W trakcie realizacji trajektorii powstają błędy odzwierciedlenia zadanej trajektorii ruchu. Błędy te dzielimy na błędy nadążania (różnica pomiędzy pozycją zadaną a pozycją rzeczywistą danego zespołu mechanicznego) oraz błędy konturu (najkrótsza odległość między pozycją narzędzia wykonawczego a zadaną trajektorią ruchu). Na generację tych błędów mają wpływ czynniki związane z elementami mechanicznymi maszyn wieloosiowych (konstrukcja maszyn oraz ich eksploatacja) jak i czynniki związane z układami sterowania. Wzrost temperatury prowadnic w czasie pracy maszyn przekłada się na zmianę współczynnika tarcia poszczególnych elementó[...]

Implementacja w układzie FPGA modulatora 3D-SVM dla przekształtnika 3-poziomowego z sinusoidalnym napi˛eciem wyj´sciowym DOI:10.12915/pe.2014.06.03

Czytaj za darmo! »

Przekształtniki 3-poziomowe staja˛ sie˛ obecnie coraz bardziej popularne ze wzgle˛du na moz˙liwos´c´ generowania przebiegów o mniejszej zawarto´sci harmonicznych. Jest to szczególnie istotne w przypadku wytwarzania sinusoidalnego napi˛ecia na wyj´sciu przekształtnika. Algorytm modulacji SVM coraz cz˛e´sciej implementowany jest w układach programowalnych FPGA ze wzgl˛edu na du˙z ˛ a szybko´s´c działania i mo˙zliwo´s´c uzyskania duz˙ych cze˛stotliwos´ci przeła˛czania. W artykule przedstawiono implementacje˛ algorytmu 3D-SVM dla przekształtnika 3-poziomowego z sinusoidalnym napie˛ciem wyjs´ciowym w układzie FPGA Spartan 6 LX9. Przedstawione wyniki badan´ dos´wiadczalnych dowodza˛poprawnos´ci działania prezentowanej implementacji. Abstract. Three level inverters are becoming more popular due to the ability to generate outputs with less harmonic content. This is especially important when sinusoidal inverter output voltage is required. SVM modulation algorithm is frequently implemented in FPGA programmable logic due to high operating speed and ability to achieve high switching frequencies. The article presents an implementation of a 3D-SVM algorithm for a 3-level sinusoidal output inverter on a Spartan 6 LX9 FPGA. Experimental results are presented that prove correct operation of the presented implementation. (FPGA implementation of 3D-SVM modulator for a 3-level sinusoidal output voltage inverter) Słowa kluczowe: FPGA, przekształtnik 3-poziomowy z diodami poziomuja˛cymi, modulator 3D-SVM Keywords: FPGA, 3-level neutral point clamped inverter, 3D-SVM modulator doi:10.12915/pe.2014.06.03 Wst˛ep Stosowane powszechnie przekształtniki 2-poziomowe generuja˛ napie˛cie wyjs´ciowe przy uz˙yciu modulacji szeroko ´sci impulsów. Napi˛ecie wyj´sciowe ma kształt impulsów prostoka˛tnych, co powoduje pulsacje momentu elektromagnetycznego [11]. W celu zminimalizowania pulsacji d ˛ a˙zy si ˛e do uzyskania sinusoidalnego napi˛ecia wyj´sciowego poprzez zastoso[...]

Układ laboratoryjny napędu z silnikiem PMSM sterowanym z kształtującego napięcie ciągłe 3-poziomowego falownika napięcia typu NPC DOI:10.12915/pe.2014.06.031

Czytaj za darmo! »

W artykule omówiono zagadnienia dotyczące budowy i sterowania napędem z silnikiem PMSM i 3-poziomowym falownikiem napięcia z diodami poziomującymi. Opracowany falownik, dzięki zastosowaniu wyjściowego filtra LC, charakteryzuje się sinusoidalnym napięciem wyjściowym. Przedstawiono również bazujący na sprzężeniu od zmiennych stanu dyskretny algorytm sterowania zapewniający uzyskanie sinusoidalnego napięcia wyjściowego o niskiej zawartości harmonicznych w szerokim zakresie pracy napędu. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych potwierdzające poprawne działanie opracowanego układu napędowego. Abstract. In this paper designing and control process of the drive with PMSM and 3-level neutral point clamped voltage inverter was discussed. Designed inverter, with the help of an output LC filter, provides true sine wave output voltage. Discrete state feedback control algorithm was used in order to obtain sine wave output voltage of the designed inverter with low harmonics content in a wide range of the drive operation. Proper operation of the designed drive was confirmed in simulation as well as experimental test results. (Laboratory setup of the drive with PMSM controlled by continuous voltage shaping NPC type 3-level voltage inverter). Słowa kluczowe: 3-poziomowy falownik napięcia z diodami poziomującymi, filtr LC, regulator od stanu. Keywords: 3-level Neutral Point Clamped Inverter, LC Filter, State Feedback Controller. doi:10.12915/pe.2014.06.31 Wstęp Powszechnie stosowane w napędach prądu przemiennego 2-poziomowe falowniki napięcia wytwarzają napięcia wyjściowe o dużej stromości narastania. Modulacja szerokości impulsów stosowana do generowania napięcia powoduje, że napięcia wyjściowe przekształtnika mają charakter impulsów prostokątnych. Omawiane rozwiązanie charakteryzuje się dużą zawartością wyższych harmonicznych w przebiegach napięć. Zjawisko to wpływa niekorzystnie na pulsacje momentu elektromagnetycznego zasilane[...]

 Strona 1