基于SOPC技術(shù)的無刷直流電動機控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著微電子、電力電子、信號檢測與處理技術(shù)、自動控制理論和計算機應(yīng)用技術(shù)的迅猛發(fā)展，電動機控制系統(tǒng)的應(yīng)用廣度和深度不斷擴大，在現(xiàn)代化的生產(chǎn)和生活中起著舉足輕重的作用。針對電機控制系統(tǒng)的高實時性、強穩(wěn)定性的控制要求，開發(fā)高精度、高效率、開放式和網(wǎng)絡(luò)化的電機控制器具有十分重要的意義。本文以無刷直流電機（BLDCM，Brushless Direct Current Motor）為研究對象，采用可復(fù)用的IP技術(shù)，以大容量現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA

2、）為核心，設(shè)計了基于可編程片上系統(tǒng)（SOPC，System on Programmable Chip）技術(shù)的無刷直流電動機控制器。 文中首先綜述了國內(nèi)外無刷直流電動機控制器的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，比較了各種控制器設(shè)計方案的優(yōu)缺點，闡述了無刷直流電機的控制方式和數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，提出了基于SOPC技術(shù)的無刷直流電動機控制器的設(shè)計方案和主要硬件電路實現(xiàn)方式，并且在轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)的控制策略下，運用IP（Intellectual Pro

3、perty）復(fù)用技術(shù)在單芯片F(xiàn)PGA上嵌入處理器軟核NiosⅡ和以Avalon總線互連的片上外設(shè)，實現(xiàn)了多IP核的無刷直流電動機控制系統(tǒng)，其中用戶自定義IP核是本設(shè)計的重點，主要包括無刷直流電動機換向控制邏輯、PWM波發(fā)生器、測速模塊和A/D轉(zhuǎn)換模塊。其次，進行了基于SOPC技術(shù)的無刷直流電動機的軟件設(shè)計，提出了系統(tǒng)軟件設(shè)計的整體方案，并對其中每一個模塊進行了詳細的說明。 最后，進行了無刷直流電動機控制系統(tǒng)的仿真和實驗研究。結(jié)果