本文主要介绍了如何运用可编程逻辑器件(FPGA)实现电机的变频调速控制系统。 目前，电机控制芯片主要有两种选择。一种是专用集成芯片(ASIC)，一种是单片机(MCU)或数字信号处理器(DSP)。而FPGA的数字资源丰富、工作频率高、可在系统编程等特点使得开发灵活、开发周期相对短，可以取代前二种通用的方式。本文利用80C196KC和FPGA控制感应电机，简化了硬件和软件设计，并充分利用了FPGA的快速性，利用FPGA，除本身可以用来控制电机以外：可以制成通用的“IP核”应用到MCU(或DSP)，或是作为片内外设，这样就节约了片内资源；另外，它还是ASIC设计的验证的必经阶段，这是本文选题和工作的意义。本文设计的FPGA调速控制系统以及2个IP核，下载到芯片，通过验证。 本文第一章绪论介绍了可编程逻辑器件的发展、应用，以及EDA的发展历程，还介绍了ASIC等。针对FPGA的快速发展，论述了它在变频调速技术应用中的优势。 第二章介绍了交流电动机变频调速技术及其相关技术的发展和应用情况。着重介绍了电压空间矢量调制方式，以及矢量控制技术、技术发展。 第三章详细介绍了SVPWM调速系统整个系统的FPGA设计，给出了设计思路、具体方案、逻辑时序分析；最后给出了软件仿真结果和实验波形对照。文中还给出了SVPWM调速系统运用的FPGA设计结果，驱动电机，得到实验波形。论证了FPGA在调速系统应用中的可行性和意义。 第四章介绍了作者针对课题相关的一些内容所设计出的IP核，给出的实验结果等。 论文最后，对本课题所做的工作进行了简单的总结。
上传时间： 2013-04-24
上传用户：zhaiyanzhong
随着现代控制理论在机电技术领域的不断发展，多电动机协调控制技术在机电控制系统中得到广泛的应用，给嵌入式系统的数控应用提供了巨大机遇。传统的伺服运动控制很难在处理大数据量、复杂算法时保证系统的灵活性和实时性。嵌入式系统是近年来发展起来的以应用为中心并且软硬件可裁剪的实时系统，它的特点是高度自动化，响应速度快等，非常适合于要求实时的和多任务的场合。 本文以嵌入式数控系统为项目背景，研究设计了一种基于ARM和FPGA的嵌入式数控系统的方案。设计中，通过QuartusⅡ、ModelSim和Protel 99等电子设计自动化开发工具完成了一个高性能嵌入式软硬件系统的设计及仿真验证；采用了实用小巧的嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ，为应用系统的实时性提供了保证。该嵌入式数控系统满足了用户对应用系统实时性和快速处理的要求，具有较广泛的应用前景。 通过本课题实践表明，基于ARM和FPGA构建嵌入式数控系统的应用方案完全可行、合理，同传统的人机交互系统设计相比，能大量地减轻研发任务，提高研发速度，能够在短时间内得到控制性能优秀的数控系统。而μC／OS-Ⅱ实时操作系统的加入，使得系统很好地进行多任务处理，并保证了系统的实时性。
上传时间： 2013-07-22
上传用户：huangzchytems
在机器人学的研究领域中，如何有效地提高机器人控制系统的控制性能始终是研究学者十分关注的一个重要内容。在分析了工业机器人的发展历程和机器人控制系统的研究现状后，本论文的主要目标是针对四关节实验室机器人特有的机械结构和数学模型，建立一个新型全数字的基于DSP和FPGA的机器人位置伺服控制系统的软、硬件平台，实现对四关节实验室机器人的精确控制。 本论文从实际情况出发，首先分析了所研究的四关节实验室机器人的本体结构，并对其抽象简化得到了它的运动学数学模型。在明确了实现机器人精确位置伺服控制的控制原理后，我们对机器人控制系统的诸多可行性方案进行了充分论证，并最终决定采用了三级CPU控制的控制体系结构：第一级CPU为上位计算机，它实现对机器人的系统管理、协调控制以及完成机器人实时轨迹规划等控制算法的运算；第二级CPU为高性能的DSP处理器，它辅之以具有高速并行处理能力的FPGA芯片，实现了对机器人多个关节的高速并行驱动；第三级CPU为交流伺服驱动处理器，它实现了机器人关节伺服电机的精确三闭环误差驱动控制，以及电机的故障诊断和自动保护等功能。此外，我们采用比普通UART速度快得多的USB来实现上位计算机．与下位控制器之间的数据通信，这样既保证了两者之间连接方便，又有效的提高了控制系统的通信速度和可靠性。 机器人系统的软件设计包括两个部分：一是采用VC++实现的上位监控软件系统，它主要负责机器人实时轨迹规划等控制算法的运算，同时完成用户与机器人系统之间的信息交互；二是采用C语言实现的下位DSP控制程序，它主要负责接收上位监控系统或者下位控制箱发送的控制信号，实现对机器人的实时驱动，同时还能够实时的向上位监控系统或者下位控制箱反馈机器人的当前状态信息。 研究开发出来的四关节实验室机器人控制器具有控制实时性好、定位精度高、运行稳定可靠的特点，它允许用户通过上位控制计算机实现对机器人的各种设定作业的控制，也可以让用户通过机器人控制箱现场对机器人进行回零、示教等各项操作。
上传时间： 2013-04-24
上传用户：极客
· 摘要： MATLAB是一种建立在向量、数组、矩阵基础上,面向科学和工程计算的高级语言,为科学研究和工程计算提供了一个方便有效的工具.该文简要介绍了B样条和B样条小波的构成,并利用MATLAB语言编写了绘制任意阶B样条和B样条小波图形的程序.
上传时间： 2013-04-24
上传用户：sqq
前面介绍了单片机的基本结构、功能及其扩展和基本外围设备的接口技术。从单片机应用系统设计的角度看，这些内容仅使我们掌握了单片机的工作状态，或者说，使我们掌握了单片机所提供的软件和硬件资源，以及怎样合理地使用这些资源。这为单片机应用系统设计奠定了基础。除此之外，一个实际的单片机应用系统除需要进行多种配置及其接口连接外，还会涉及到更为复杂的内容和问题，多种类型的电路结构（模拟电路、伺服驱动电路、抗干扰隔离电路等）。因此，单片机应用系统设计应遵循一些基本原则和方法。从一般应用角度来说，了解单片机应用系统的结构、设计的内容与一般方法，对于单片机应用系统的工程设计与开发有着十分重要的指导意义。
上传时间： 2013-11-23
上传用户：猫爱薛定谔
摘要:本文在对传统PID调节器在液压伺服控制系统中的控制效果分析的基础上,采用了新型的模糊控制技术,通过单片机实现了智能PID控制,取得了比较好的控制效果。关键词:电液伺服控制;智能控制;模糊控制;单片机;智能PID
上传时间： 2013-10-22
上传用户：yangqian
该文介绍了开关磁阻电机的基本原理，设计了一种用80C196 单片机实现的开关磁阻电机驱动系统，并对该开关磁阻电机调速系统的性能进行了实验与测试，实验证明该系统运行可靠。开关磁阻电动机是磁阻电动机与电子开关驱动控制器组成的控制装置，又称开关磁阻电机驱动系统（Switched Reluctance Motor drive,简称SRD）。电机结构简单坚固，运行可靠，系统具有启动转矩高、启动电流低、调速范围宽、运行效率高，特别适用于频繁启停及正反转运行，使得SRD 成为交，直流电机驱动系统以及无刷直流电机驱动系统的强有力竞争者。目前，SRD 已用于多个领域，如：电动车驱动、家用电器、伺服与调速系统等许多领域。本文设计了一个以 80C196 单片机为控制核心的SRD 的控制系统，充分利用了SRD 电机控制方式灵活的特点，采用数字化控制系统对SR 电机进行控制，简化了硬件电路，提高了系统的可靠性。
上传时间： 2013-11-05
上传用户：18711024007
为了提高望远镜影像稳定系统的防抖性能，设计了一种小型望远镜防抖系统。采用负反馈闭环控制进行镜片的位置伺服控制，以MSP430F169 单片机为核心控制电路，阐述了防抖系统的原理并给出了硬件和软件设计方案，通过实物调试证明采用该设计方法的望远镜防抖系统具有结构简单，稳定性好、控制精度高的优点。防抖系统正日益广泛地应用于照相机和望远镜等光学设备中。防抖主要分为光学防抖和电子防抖，光学防抖通过光学器件进行影响稳定；电子防抖采用软件的方法，针对数字图像设计基于图像处理的影像稳定算法[1]。对于望远镜来说，在放大视角的同时，也会将手的抖动造成的影像晃动放大，在高倍望远镜中尤其明显。天文望远镜、军用望远镜等高倍望远镜在使用时通常需要配合三脚架，而大多数的手持望远镜在没有影像稳定措施的情况下观察效果受到扰动。如果观察者站在车、船、飞机上时，晃动的影响更加严重，即使把望远镜装到三角架上，也不能消除晃动的影响。因此，开发适合望远镜使用的影像稳定系统已经成为一项迫切的任务，防抖动望远镜将会具有很大的市场前景。影像稳定属于跟踪控制问题。文献[2]设计了一种采用形状可变的流体棱镜进行抖动补偿的方法。本文设计了以MSP430 单片机为核心的防抖控制系统，给出了系统硬件设计电路，使用C430 语言进行软件调试，以实现对望远镜防抖系统的有效控制。
上传时间： 2013-12-02
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DSP和FPGA组成的伺服控制系统能够满足复杂的控制算法要求。通过对TI公司的DSP控制芯片TMS320F2812和ALTERA公司的FPGA芯片EP1C3T144的功能和特点分析，给出了一种基于DSP和FPGA的光电经纬仪伺服控制电路的设计方案。增加了可靠性和精度
上传时间： 2013-10-11
上传用户：奇奇奔奔
为提高聚光光伏发电的太阳能利用率，提出了一种环形轨道式光伏发电双轴跟踪系统的设计方案。系统采用DSP控制伺服电机的方法，利用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术，形成了闭环的位置伺服控制。通过MATLAB／SIMULINK进行了速度环仿真，结果表明该系统运行稳定，具有较好的静态和动态特性。
上传时间： 2013-10-10
上传用户：Vici
