Modèle FPGA : Courants de Foucault & Hystérésis

Publication : 2025 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), Juillet 2025.
Partenaires : UQTR.

Introduction

Dans la conception de haut-parleurs de précision, les courants de Foucault et l’hystérésis magnétique introduisent des non-linéarités complexes. Ce projet présente une implémentation sur FPGA capable de simuler ces phénomènes à 1 MHz.

Approche Théorique : La Méthode des Lignes (MoL)

Pour modéliser la diffusion du flux, nous utilisons la Méthode des Lignes, discrétisant l’espace pour une résolution ultra-rapide sur circuit logique.

1. Géométrie Moteur

Vue axisymétrique du moteur du transducteur.

2. Modèle Électrique

Circuit équivalent des branches magnétiques.

Discrétisation spatiale

Le domaine radial du noyau est divisé en $N=128$ points :

Architecture FPGA & Ressources

L’implémentation sur Xilinx Kintex-7 résout les 128 ODE en moins de $1~\mu s$ grâce à un parallélisme massif.

3. Architecture Diffusion

Implémentation hardware du solveur MoL.

4. Architecture Hystérésis

Implémentation hardware du modèle Tellinen.

Ressources Utilisées (128 points)

Résultats & Instrumentation Virtuelle

5. Inductance Apparente

Mesure vs FEA vs FPGA

6. Distorsion du Courant

Capture des non-linéarités magnétiques.

References and Publications