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文檔簡介
1、本文主要研究FPGA實現(xiàn)永磁同步電機控制系統(tǒng)。一方面,永磁同步電機具有損耗少、效率高、控制性能高的優(yōu)勢,另一方面,F(xiàn)PGA在硬件方面有純硬件形式實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)處理,幾乎不占用CPU資源的優(yōu)勢,F(xiàn)PGA在軟件方面具有結(jié)構(gòu)靈活、開發(fā)周期短、成本低、開發(fā)設計工具先進易用、可在線實時仿真檢驗等特點,因此使用FPGA構(gòu)建高性能的永磁同步電機控制系統(tǒng)具有很大的使用價值和研究意義。
首先,本文在深入分析了永磁同步電機數(shù)學模型和空間矢量控制算法
2、的基礎上,針對永磁同步電機空間矢量控制策略進行了基于MATLAB/SIMULINK的控制系統(tǒng)仿真。通過仿真取得了相應的仿真結(jié)果同時也對算法進行了驗證,為后面進行永磁同步電機控制系統(tǒng)的FPGA設計實現(xiàn)打下了基礎。
其次,本文的永磁同步電機空間矢量控制系統(tǒng)按照EDA方法學中的分模塊設計的基本思想,將整個系統(tǒng)劃分為Clarke坐標變換模塊、Park坐標變換模塊、Park逆變換模塊、SVPWM整體模塊、PI調(diào)節(jié)模塊、四倍頻模塊、速度計
3、算模塊等等。用硬件描述語言VERILOG/VHDL分別對劃分的各個模塊進行硬件描述設計,同時在QUARTUS中對各個模塊進行分析綜合和波形分析。
再次,本文嘗試和探究了基于模塊化設計方法設計SVPWM算法。針對FPGA實現(xiàn)正弦、余弦實現(xiàn)繁瑣復雜的特點,采用CORDIC進行正弦、余弦值的計算;分析和設計了編碼器接口電路、電流采樣電路、AD轉(zhuǎn)換電路等硬件電路。
最后,本文采用DE2的FPGA開發(fā)板,永磁同步電機功率驅(qū)動板
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