Introducción a la programación de microcontroladores para aplicaciones de control de electrónica de potencia: Codificación con Matlab(r) y Simulink(r)

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Título original:

Introduction to Microcontroller Programming for Power Electronics Control Applications: Coding with Matlab(r) and Simulink(r)

Contenido del libro:

La programación de microcontroladores no es una tarea trivial. De hecho, es necesario configurar correctamente los periféricos necesarios utilizando lenguajes de programación como C/C++ o directamente código máquina. No obstante, MathWorks(R) ha desarrollado un flujo de trabajo basado en modelos vinculado a una herramienta de generación automática de código capaz de traducir los esquemas de Simulink(R) en archivos ejecutables. Esto representa un procedimiento rápido de creación de prototipos, y puede aplicarse a muchas placas de microcontroladores disponibles en el mercado. Entre ellas, este libro introductorio se centra en la familia C2000 LaunchPadTM de Texas InstrumentsTM para proporcionar al lector estrategias básicas de programación, pautas de implementación y consideraciones de hardware para algunas aplicaciones de control basadas en electrónica de potencia. Partiendo de ejemplos sencillos, como el encendido y apagado de los LED integrados, la conversión analógico-digital, la generación de formas de onda o la gestión de un periférico de modulación por ancho de pulsos, se guía al lector a través de la configuración de los bloques Simulink(R) específicos relacionados con la MCU y habilitados para la traducción de código. A continuación, el libro propone varios problemas de control en términos de gestión de potencia de cargas RL y RLC (por ejemplo, con convertidores CC-CC) y control en lazo cerrado de motores de CC. Se investigan los esquemas de control, así como los principios de funcionamiento de las topologías de convertidores de potencia necesarias para accionar los sistemas investigados.

Por último, se proponen un par de ejercicios para comprobar la comprensión del lector, al tiempo que se presenta una técnica de procesador en bucle (PIL) para emular la dinámica de sistemas complejos o comprobar el rendimiento computacional.

Así pues, este libro está orientado a estudiantes de postgrado de ingeniería eléctrica y de automatización y control que cursen un plan de estudios de electrónica de potencia y accionamientos, así como a ingenieros e investigadores que deseen profundizar sus conocimientos y adquirir nuevas competencias en el diseño e implementación de esquemas de control orientados a los campos de aplicación mencionados. De hecho, se asume que el lector está bien familiarizado con los fundamentos de las máquinas eléctricas y la electrónica de potencia, así como con las estrategias de modelado en tiempo continuo y las técnicas de control lineal. Además, la familiaridad con los datos muestreados, el análisis de sistemas de tiempo discreto y los temas de diseño embebido es una ventaja.

Sin embargo, aunque estas competencias sean útiles, no son esenciales, ya que este libro proporciona algunos conocimientos básicos incluso a quien se acerca a estos temas por primera vez. Los conceptos clave se desarrollan desde cero, incluyendo una breve revisión de la teoría de control y estrategias de modelado para sistemas basados en electrónica de potencia.