基于FPGA的三軸伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著國(guó)內(nèi)人力成本的不斷攀高，機(jī)床、機(jī)器人等設(shè)備被廣泛應(yīng)用于制造業(yè)。這些數(shù)控設(shè)備上往往同時(shí)裝有多個(gè)伺服電機(jī)，其中又以三伺服電機(jī)設(shè)備最為常見(jiàn)。本文課題就是以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)多軸機(jī)床上的三個(gè)交流伺服電機(jī)為目標(biāo)，使用FPGA作為主控芯片，以硬件邏輯實(shí)現(xiàn)的方式設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了一套三軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
　　首先簡(jiǎn)單介紹了永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)，并建立了永磁同步電機(jī)在d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，然后闡述了矢量控制原理及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程，同時(shí)給出了各矢量變換的MATLA

2、B仿真波形結(jié)果，接著重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)的硬件、軟件系統(tǒng)和具體的測(cè)試實(shí)驗(yàn)和分析過(guò)程。
　　針對(duì)電流環(huán)帶寬拓展的問(wèn)題，通過(guò)合理地規(guī)劃各硬件模塊功能的時(shí)序，使得在PWM計(jì)數(shù)器在達(dá)到最大和最小計(jì)數(shù)值之前，可以準(zhǔn)備好電流數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)子位置數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)FPGA的高速并行運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)了電流環(huán)運(yùn)算完立即更新PWM占空比的操作，設(shè)計(jì)的q軸電流跟蹤正弦指令實(shí)驗(yàn)表明，在跟蹤波形滯后于給定指令45°相位時(shí)，驅(qū)動(dòng)器每個(gè)軸對(duì)應(yīng)的正弦電流指令頻率能達(dá)到1.20kHz，且此