[en] Control of switched-mode converters is increasingly being implemented with digital controllers digitally given the advantageous characteristics it presents, leaving a mixed system by the analogical (plant) and digital (control) nature. It is of great importance to check the correct operation of the plant regulators to avoid any damage caused by an undesired current trip. It is not enough to make sure that the regulator does not fail individually but to check that it works risklessly with the plant and all the necessary components. There are different simulation alternatives for mixed systems commercialized, but all of them have a high simulation time. To solve the problem, the plant can be digitalized using a mathematical model implemented in hardware that is integrated into an embedded system; leaving a unique system that allows a real-time emulation with a very low integration step; this simulation technique is called HIL (Hardware In the Loop). There are several possibilities of modeling the plant, but parametric fixed point arithmetic presents advantages over other implementations, so it is the one used by the model that is integrated in this thesis. The main advantage of parametric fixed point arithmetic s that it can be configured at runtime (without the need to resynthesize the model) to be able to adapt to different simulation conditions (voltages, currents, switching frequencies, etc.). However, the main drawback is that the model must precisely be configured with the position of the point in each variable, a characteristic that is not necessary in the case of the floating point. The main objective of this project is to provide communication to the system and give the user the ability to configure the model of the plant through the computer; taking advantage of the characteristics of the parametric fixed point. This work presents the design of a power switch with different arithmetic, the integration of a plant model in an embedded system with a microprocessor in an FPGA and the communication to be able to configure the plant. The results show different emulations, configured by the user, without having resynthesized the model.

[es] El control de convertidores conmutados se implementa cada vez de forma más frecuente mediante reguladores digitales por las características ventajosas que presenta, quedando un sistema mixto por la naturaleza analógica (planta) y digital (control). Es de gran importancia comprobar el correcto funcionamiento de los reguladores para evitar que algún transitorio genere corrientes o tensiones indeseadas. No basta con cerciorarse de que el regulador es estable en simulación, sino que es necesario comprobar que funciona, una vez implementado el regulador en código o hardware. Hay diferentes alternativas de simulación para sistemas mixtos comercializadas, pero todos presentan un elevado tiempo de simulación. Para solventar el problema, se puede digitalizar la planta mediante un modelo matemático implementado en hardware y éste se integra en un sistema embebido, quedando un sistema único que permite una emulación en tiempo real con un paso de integración muy bajo; esta técnica de simulación se llama HIL (Hardware In the Loop). Hay varias posibilidades de modelado de la planta pero, como se verá, la aritmética en coma fija parametrizable presenta ventajas con respecto a las demás implementaciones, por ello es la que utiliza el modelo que se integra en este Trabajo de Fin de Grado. La principal ventaja de la coma fija parametrizable es que puede configurarse en tiempo de ejecución (sin necesidad de resintetizar el modelo) para poder adaptarse a condiciones diferentes de simulación (tensiones, corrientes, frecuencias de conmutación, etc.). Sin embargo, el principal inconveniente es que el modelo precisamente debe configurarse con la posición de la coma en cada variable, característica que no es necesaria en el caso de la coma flotante. El objetivo principal de este proyecto es dotar de comunicación al sistema y que el usuario sea capaz de configurar el modelo de la planta a través del ordenador, aprovechando así las características de la coma fija parametrizable. El trabajo presenta el diseño de un modelo para un convertidor de potencia con diferentes aritméticas, la integración del modelo de planta como un periférico de un microprocesador en una FPGA, y la comunicación para poder configurar la planta. En los resultados se pueden observar distintas emulaciones, configuradas por el usuario por el puerto serie, sin haber resintetizado el modelo.