FPGA-based model of an inverted pendulum hardware-in-the-loop simulations

Abstract

An FPGA-Based Model of an Inverted Pendulum for Hardware-in-the-Loop Simulations consists of a specific study of the SCT Pendulum dynamics in order to find a realistic model and its later implementation in FPGA technology. The design flow is based on Matlab Simulink/Xilinx System Generator, final results having proven this hardware model to be a good substitute for the real pendulum, which makes it an ideal tool for testing controllers in Real-Time and Hardware-in-the-Loop Simulations. -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Este proyecto fin de carrera consiste en un estudio de la dinámica de un péndulo invertido especifico, en este caso, el péndulo invertido utilizado por el departamento System and Circuit Technolgy (SCT) del Heinz Nixdorf Institute en la universidad de Paderborn (Alemania). El objetivo del estudio dinámico es crear un modelo realista de este péndulo invertido, que, posteriormente, será implementado en Hardware usando la tecnología FPGA (Field-Programmable Gate Array). El flujo de diseño utilizado en este modelo esta basado en Matlab Simulink y en Xilinx System Generator. El modelo en Hardware obtenido será un buen sustituto para el péndulo real y, por tanto, será una herramienta perfecta para testear los controladores usando simulaciones Hardware-inthe-Loop en tiempo real.