随着经济的发展,科学技术的进步,永磁电机的研发和控制技术都有了快速的发展。永磁电机的发展也带来了永磁电机控制器的发展,电机控制器已经由传统的模拟元件控制器,逐渐转向数模混合控制器、全数字控制器。基于现场可编程门阵列(FPGA——Field Programmable Gate Array)的新一代数字电机控制技术得到越来越多的关注。现在的FPGA不仅实现了软件需求和硬件设计的完美集合,还实现了高速与灵活性的完美结合,使其已超越了ASIC器件的性能和规模。在工业控制领域,FPGA虽然起步较晚,但是发展势头迅猛。 本文在介绍了传统无刷直流电机控制技术的基础上,分析了采用FPGA实现电机控制的优点。详细介绍了使用硬件编程语言,在FPGA中编程实现永磁无刷直流电机速度闭环控制的各个关键环节,如:PI调节器、数字PWM等等。在实现永磁无刷直流电机速度闭环控制的同时,将速度检测环节采用FPGA实现,减小了系统硬件开销。在实现单台永磁无刷直流电机速度闭环控制的基础上,本文在一片FPGA芯片上实现了多台永磁无刷直流电机的速度闭环独立控制系统。介绍了采用FPGA进行多台电机控制具有独特的优势,这些优势使得FPGA在实现多台电机控制时非常方便,具有单片机(MCU)和数字信号处理器(DSP)无法比拟的优点。文中对基于FPGA的单台和多台永磁无刷直流电机控制系统分别进行了实验验证。 FPGA编程灵活,设计方便,本文在FPGA中实现了各种不同的PWM调制方式。从电路方面详细分析了采用不同的PWM调制,换相时无刷直流电机母线的反向电流问题。借助FPGA平台,对各种PWM调制方式进行了实验,对理论分析进行了验证。 另外,本文介绍了目前非常流行的一种FPGA图形化设计方法,即基于XSG(Xilinx System Generator)的FPGA设计。这种设计方法具有图形化、模块化的优点,大大方便了用户的FPGA开发设计。在XSG中建立的仿真系统,区别于传统的Simulink仿真,可以直接生成相应的硬件编程语言代码下载到FPGA中运行。本文借助XSG软件设计在XSG/Simulink中实现了永磁同步电机矢量控制系统的混合建模算法,并进行了仿真。
上传时间: 2013-04-24
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基于FPGA的PID控制器设计研究,适合用fpga开发控制系统的专业人员参考
上传时间: 2013-08-15
上传用户:xlcky
构建了基于单片机芯片MC9S12DG128与FPGA的电池管理系统,实现了数据监测、电池均衡、安全管理、荷电状态(SOC)估计、局域网(CAN)通信等功能。详细介绍了使用该系统模块的电池包的分布式结构特点,电池管理模块的CAN总线接口及硬件和软件功能设计。
上传时间: 2013-11-07
上传用户:冇尾飞铊
基于FPGA的高速图像数据采集系统设计
上传时间: 2014-12-26
上传用户:devin_zhong
为了满足对随机数性能有一定要求的系统能够实时检测随机数性能的需求,提出了一种基于FPGA的随机数性能检测设计方案。根据NIST的测试标准,采用基于统计的方法,在FPGA内部实现了对随机序列的频率测试、游程测试、最大游程测试、离散傅里叶变换测试和二元矩阵秩测试。与现在常用的随机数性能测试软件相比,该设计方案,能灵活嵌入到需要使用随机数的系统中,实现对随机性能的实时检测。实际应用表明,该设计具有使用灵活、测试准确、实时输出结果的特点,达到了设计要求。
上传时间: 2013-11-13
上传用户:lliuhhui
为了实现低成本的MEMS惯性测量组合应用于现有应用系统或测试系统,提出了一种基于FPGA的MIMU信号处理技术方案,并完成系统的软硬件设计。该系统实现了采集现有MIMU输出的RS422数字信号,将其转换为目前激光或光纤陀螺的脉冲调制频率信号,使之能够应用于现有应用系统或测试系统。实际应用表面,该系统能够实现预期功能,达到了设计要求。
上传时间: 2013-10-13
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根据无人机系统的控制特点,提出了一种基于FPGA的无人机控制器设计方案,并完成了该方案的软硬件设计。该方案将键盘扫描、AD采样、指令编码与显示和指令异步串行发送等功能模块集成到FPGA内部,简化了控制器硬件结构。实际应用表明,该无人机控制器具有指令群延时低、功能可扩展性强等优点,能够满足使用要求。
上传时间: 2013-11-24
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提出一种基于FPGA的实时视频信号处理平台的设计方法,该系统接收低帧率数字YCbCr 视频信号,对接收的视频信号进行格式和彩色空间转换、像素和,利用片外SDRAM存储器作为帧缓存且通过时序控制器进行帧率提高,最后通过VGA控制模块对图像信号进行像素放大并在VGA显示器上实时显示。整个设计使用Verilog HDL语言实现,采用Altera公司的EP2S60F1020C3N芯片作为核心器件并对功能进行了验证。
上传时间: 2013-11-10
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为了实现对非相干雷达的接收相参处理,基于数字稳定校正(DSU)的原理,采用ALTERA公司的StratixⅡ系列芯片和VHDL编程语言,设计了一种基于FPGA的DSU硬件实现方法。实验结果表明基于FPGA的DSU方法可以提高程序的执行效率和系统的实时性,可实现非相参雷达的相参化功能。
上传时间: 2013-10-14
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在软件无线电数字接收机中,从AD前端采集过来的数字信号频率高达72 MHz,如此高的频率使得后端DSP不能直接完成相关的数字信号处理任务。因此合理的设计基于FPGA的DDC,以降低数字信号频率,方便后端DSP实时完成相关的数字信号处理任务就显得尤为重要。在很多数字信号处理系统中,数字信号频率是非常高的,而后端数字信号处理器件几乎不能满足系统的实时性要求,此时通过合理的设计DDC就可以解决上述问题。
上传时间: 2014-12-28
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