Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 電機資訊學院
  3. 電子工程學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/69863
標題: 感應式變排量液壓系統硬體迴路即時模擬矽智財的設計與實現
Real-Time Digital Hardware Simulation of the Hydraulic System Module
作者: Po-Hung Chen
陳柏宏
指導教授: 陳中平(Chung-Ping Chen)
共同指導教授: 陳培殷(Pei-Yin Chen),林浩庭(Hao-Ting Lin)
關鍵字: 液壓系統,硬體迴路,特殊應用積體電路,建模,
Hydraulic system,HIL,ASIC,modeling,implementation,
出版年 : 2018
學位: 碩士
摘要: 在設計複雜大型機械系統的時候,為了達到精準度,模擬速度,以及效率的需求。本論文採用硬體迴路設計得概念(Hardware in the Loop, HIL),實現一個應用於可變排量液壓系統的模組(Hydraulic System Module, HSM)。
首先,為了實現可變排量液壓系統的即時性,提出了一種精確的數學模型,然後將此模型實作於電路上,並在ASIC上實現最後將結果與硬體相比較,驗證此想法的可行性,以得到更多的即時資訊,開發更高動態精準度性能的控制器。
據我們所知,提出的HSM電路是第一個實現於特殊應用積體電路(ASIC),並沒有相關的設計存在於文獻中。
根據量測結果,在ASIC版本從0.2 s改善到1.2μs,改良了166,666倍。而在FPGA-58bits版本從0.2 s改善到155ns,改良了1,920,322倍,平均誤差小於0.01,證明此設計滿足高精準度,以及模擬速度的要求,在使用TSMC 0.18微米CMOS製程實現的可變排量液壓系統模組,晶片面積為0.949 × 0.949 mm2,實際電路面積為 0.566 × 0.566 mm2,在1.8V供應電壓下,量測的頻率為62.4 MHz,每筆資料的處理時間為1,280 ns。
In the design of a large, high complexity mechanical system, trade-off among accuracy, simulation speed and efficiency requirements is a challenge. In this work, the hardware in the loop (HIL) is used to implement a Hydraulic System Module (HSM) for a variable displacement hydraulic system.
First of all, in order to achieve the immediacy of variable hydraulic system, an accurate mathematical model is proposed. Then, realize the model on the circuit and implement it on ASIC. Finally, the result is compared with the hardware to verify the feasibility of this idea. Develop controllers with higher dynamic accuracy performance with real-time information.
To the best of our knowledge, the proposed HSM is the first application-specific integrated circuit (ASIC) implementation, and no related state-of-the-art ASIC design exists in the literature.
A variable displacement hydraulic system is presented. Designed and fabricated in 0.18-μm CMOS technology. Based on the measurement results, the ASIC version was improved from 0.2 s to 1.2 μs, an improvement of 166,666 times. The FPGA 58bits version improved from 0.2 seconds to 155ns, an improvement of 1,920,322 times, with an average error of less than 0.01, proving the design meets high accuracy and simulation speed requirements. Moreover, the chip area is 0.949 × 0.949 mm2, the core area is 0.566 × 0.566 mm2, an operation frequency is 62.4 MHz, propagation delay time 1280 ns and power consumption is 6.26 mW from a 1.8-V supply.
URI: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/69863
DOI: 10.6342/NTU201800614
全文授權: 有償授權
顯示於系所單位:電子工程學研究所

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-107-1.pdf
  目前未授權公開取用
3.4 MBAdobe PDF
顯示文件完整紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved