基于FPGA的直流電機(jī)伺服系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、直流電機(jī)由于具有響應(yīng)迅速、精度和效率高、調(diào)速范圍寬、負(fù)載能力大、控制性能優(yōu)良等特點,被廣泛應(yīng)用于各類閉環(huán)和半閉環(huán)控制系統(tǒng)中。隨著EDA技術(shù)的發(fā)展,用基于現(xiàn)場可編程門陣列FPGA的數(shù)字電子系統(tǒng)對電動機(jī)進(jìn)行控制,為實現(xiàn)電動機(jī)數(shù)字控制提供了一種新的有效方法。 本系統(tǒng)采用FPGA作為中央控制器件,負(fù)責(zé)信號處理,速度快、可靠性高;以AD1674作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)核心部件;驅(qū)動電路采用大功率MOSFET管組成的H橋單極可逆電路組成。系統(tǒng)采用前

2、饋-反饋復(fù)合算法,其中反饋采用模糊-PI算法,利用算法提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度,增大系統(tǒng)的控制帶寬。使用VHDL語言編程,程序以ISP形式直接配置到FPGA中。對系統(tǒng)實現(xiàn)位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)三環(huán)控制,使系統(tǒng)的動態(tài)性能和靜態(tài)品質(zhì)都得到提高。 論文中利用Matlab和SIMULINK軟件對系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真,為隨后控制策略的制定和控制系統(tǒng)的設(shè)計給出了指導(dǎo)方向,并初步確定算法的各項參數(shù)。文中還給出了系統(tǒng)的硬件設(shè)計原理,給出了具體電路,討論