Entwurf und Implementierung einer schnellen, leistungsfähigen Kommunikation für den Betrieb von Stromrichtern

  • Motivation
    Die  zunehmende Komplexität der Regelalgorithmen, die Echtzeit-Fähigkeit sowie höhere Taktfrequenzen moderner Leistungselektronik benötigt leistungsfähige Signalverarbeitung. Eine Lösung auf Basis eines Systems on Chips (SoC) mit integriertem Mikroprozessor und Field Programmable Gate Array (FPGA) befindet sich hierzu am Elektrotechnischen Institut in der Entwicklung. Moderne Regel- und Steueralgorithmen erfordern die Vernetzung von Recheneinheiten, schnelle, latenzarme Messwerte sowie neuartige Kommunikationsstrukturen. Das ETI Signalverarbeitungssystem soll hierzu erweitert werden.  

    Aufgabenstellung

    Zuerst soll das in vorangegangenen Arbeiten entwickelte Signalver-arbeitungssystem mit Regeleinheit und Steuersatz auf den Zynq 7030 System on Chip portiert und auf die Störempfindlichkeit im Stromrichter getestet werden.

    Dabei sollen verschiedene Kommunikationsverfahren zwischen des SoC Signalverarbeitungsbausteins mit externen Erweiterungskarten im Stromrichterbetrieb getestet werden. Hierzu ist eine Platine zu entwerfen, welche die im Zynq 7030 bestehenden GTX Receiver-, Transceiver, verwendet.

    Anforderungen:

    • Schaltungsdesign (Altium Designer)
    • Inbetriebnahme von Hardware
    • VHDL Programmierung (Altera Quartus/ Xilinx Vivado)
    • C/C++ Kenntnisse erwünscht (Xilinx SDK)
    • Auswertung der Messergebnisse (Matlab)