基于FPGA的全數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、用數(shù)字化控制代替模擬控制，可以消除溫度漂移等常規(guī)模擬調(diào)節(jié)器難以克服的缺點(diǎn)，有利于參數(shù)整定和變參數(shù)調(diào)節(jié)，便于通過軟件程序的改變方便地調(diào)節(jié)控制方案和實(shí)現(xiàn)多種新型控制策略，同時(shí)可減少元器件數(shù)目、簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)，從而提高系統(tǒng)可靠性。FPGA具有速度快、規(guī)模大、設(shè)計(jì)模塊化等諸多優(yōu)點(diǎn)，最突出的是其靈活性，設(shè)計(jì)人員不僅對(duì)其內(nèi)容可重復(fù)編程還可對(duì)其I/O口重新配置，非常適合設(shè)計(jì)數(shù)字化控制系統(tǒng)。
　　 論文系統(tǒng)的研究了基于FPGA的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)全數(shù)字

2、化實(shí)現(xiàn)方法。在分析了各種運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了以Xilinx FPGA為控制核心的數(shù)字化運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，完成了基于FPGA的全數(shù)字控制器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)以FPGA為核心的全數(shù)字運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。
　　 論文通過分析系統(tǒng)的功能需求，以FPGA為核心設(shè)計(jì)了主控電路，以IPM為核心設(shè)計(jì)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。研究了Xilinx公司FPGA的軟件開發(fā)方法。采用模塊化的編程方法構(gòu)建了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中常用的軟件功能模塊。最后驗(yàn)

3、證了該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的可行性。
　　 論文研制的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可驅(qū)動(dòng)無刷直流電機(jī)、永磁同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)。系統(tǒng)具有豐富的硬件資源和完備的故障保護(hù)功能，提供光電編碼器接口、霍爾位置傳感器接口、RS232串行通信接口、CAN總線接口和模擬輸入輸出接口，方便使用者自行組態(tài)開發(fā)。設(shè)計(jì)的嵌入式軟件開發(fā)平臺(tái)和常用軟件模塊，可使運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)開發(fā)人員快速實(shí)現(xiàn)控制軟件并驗(yàn)證其控制算法，大大提高了算法研究和系統(tǒng)開發(fā)的效率。該平臺(tái)為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)提供了