Analisi e procedure per la programmazione mediante Simulink di microcontrollori STM32 in applicazioni di elettronica di potenza

This thesis presents an analysis of the procedures needed to control the NUCLEO-G431RB microcontroller, used in combination with the X-NUCLEO-IHM16M1 motor driver expansion board, exploiting the software tools provided by STMicroelectronics and Mathworks and focusing on the use of this setup in a power-electronics scenario. Tests are initially carried out with the aim of controlling the main peripherals of the microcontroller through Matlab Simulink. Furthermore, this work proceeds by testing the use of the expansion board to control a DC permanent magnet motor, experimenting different control schemes and paying particular attention to the use of the "Monitor and Tune" function made available by Simulink, which allows you to monitor the signals and vary the parameters of the created algorithm while it is running on the board. Starting from the results of the carried-out tests and from the existing documentation, the used procedures are presented and explained exposing the observed issues. A synthesis of the hardware characteristics that have more relevance for the proposed use, obtained joining information from different technical manuals and datasheets, is presented.

In questa tesi si propone un’analisi delle procedure necessarie per controllare il microcontrollore NUCLEO-G431RB, utilizzato assieme alla scheda driver di espansione X-NUCLEO-IHM16M1, sfruttando gli strumenti software forniti da STMicroelectronics e da Mathworks, con focus particolare su un utilizzo in ambito di elettronica di potenza. Sono state inizialmente eseguite delle prove con lo scopo di controllare le periferiche principali del microcontrollore attraverso Matlab Simulink. Si è poi proceduto testando l’utilizzo della scheda di espansione per controllare un motore in corrente continua a magneti permanenti, testando diversi schemi di controllo e ponendo particolare attenzione alla possibilità di utilizzare la funzione “Monitor and Tune”, messa a disposizione da Simulink, la quale permette di monitorare i segnali e variare i parametri del programma creato mentre questo è in esecuzione sulla scheda. Partendo dai risultati dei test effettuati e dalla documentazione esistente, sono state descritte e spiegate le procedure utilizzate esponendone eventuali criticità ed è stato effettuato un lavoro di sintesi, ottenuto unendo le informazioni reperite da diversi manuali e datasheet, con lo scopo di selezionare e presentare le caratteristiche dell’hardware necessarie all’utilizzo proposto.