NAU Harvester System
FPGA-basеd hardware core for robust algorithms for assessing the state vector and control of dynamic systems
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
FPGA-basеd hardware core for robust algorithms for assessing the state vector and control of dynamic systems
Аппаратное ядро на базе FPGA для робастных алгоритмов оценки вектора состояния и управления динамическими системами Апаратне ядро на базі FPGA для робастних алгоритмів оцінки век-тора стану та управління динамічними системами |
|
| Creator |
Опанасенко, В. Н.
Завьялов, С. Б. Софіюк, О. Т. |
|
| Subject |
control of dynamic systems; estimation; FPGA; on–board processor; small spacecraft
004.272 управление динамическими системами; оценки; FPGA; малый космический аппарат 004.272 управління динамічними системами; оцінки; FPGA; малий космічний апарат 004.272 |
|
| Description |
The hardware FPGA-based implementation of the Core for robust algorithms for estimating the state vector and controlling dynamic systems is considered. Comparison and analysis of the results of calculating the new center of the ellipsoid obtained for the model C - program, as well as the developed hardware kernel for evaluating the ellipsoidal state and control algorithms are carried out. The development was carried out using the WebPack ISE design system. Testing of the developed core is performed by comparing and analyzing the results obtained after testing the software C-model and testing the developed core by means of the ModelSim modeling system. The software model uses floating point formats - Single (32 bit), Double (64 bit). Since a significant influence on the accumulation of errors was found as a result of calculating and interpreting input data in the Single (32 bit) format, the hardware core is implemented in 2 versions: with support for 32 bit arithmetic and 64 bit arithmetic.
Рассмотрена аппаратная реализация ядра на базе FPGA для робастных алгоритмов оценки вектора состояния и управления динамических систем. Проведено сравнение и анализ результатов расчета нового центра эллипсоида, полученных для модели C – программы, а также разработанного аппаратного ядра для оценки эллипсоидального состояния и алгоритмов управления. Разработка осуществлена с использованием системы проектирования WebPack ISE. Тестирования разработанного ядра выполняется путем сравнения и анализа результатов, полученных после тестирования программной С–модели и тестирования разработанного ядра в системе моделирования ModelSim. В программной модели используются форматы с плавающей точкой (ФПТ) Single (32 bit), Double (64 bit). Поскольку обнаружено значительное влияние на накопление погрешности в результате вычисления и интерпретации входных данных в формате Single (32 bit), то аппаратное ядро реализовано в 2-х вариантах: с поддержкой 32 битной арифметики и 64 битной арифметики. Розглянуто апаратну реалізацію ядра на базі FPGA для робастних алгоритмів оцінки вектора стану і управління динамічними системами. Проведено порівняння і аналіз результатів розрахунку нового центру еліпсоїда, отриманих для моделі C - програми, а також розробленого апаратного ядра для оцінки еліпсоїдального стану і алгоритмів управління. Розробка здійснена з використанням системи проектування WebPack ISE. Тестування розробленого ядра виконується шляхом порівняння і аналізу результатів, отриманих після тестування програмної С-моделі і тестування розробленого ядра в системі моделювання ModelSim. У програмній моделі використовуються формати з плаваючою точкою (ФПТ) Single (32 bit), Double (64 bit). Оскільки виявлено значний вплив на накопичення похибки в результаті обчислення і інтерпретації вхідних даних в форматі Single (32 bit), то апаратне ядро реалізовано в 2-х варіантах: з підтримкою 32 бітної арифметики і 64 бітної арифметики. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2020-12-15
|
|
| Type |
—
|
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/PIU/article/view/15149
10.18372/2073-4751.64.15149 |
|
| Source |
Problems of Informatization and Management; Том 2, № 64 (2020); 48-53
Проблемы информатизации и управления; Том 2, № 64 (2020); 48-53 Проблеми iнформатизацiї та управлiння; Том 2, № 64 (2020); 48-53 |
|
| Language |
ru
|
|
| Rights |
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
|
|