基于FPGA的交流伺服電機驅(qū)動技術(shù).pdf

1、交流伺服系統(tǒng)在現(xiàn)代社會中發(fā)揮著越來越重要的作用，從國防軍事、航空航天，到工業(yè)應(yīng)用乃至我們的日常生活中，都有交流伺服的身影。繼基于MCU和基于DSP的交流伺服驅(qū)動技術(shù)之后，基于FPGA的交流伺服驅(qū)動因其處理速度快、資源豐富等優(yōu)點，具有巨大的發(fā)展前景和研究價值，因而開始引起國內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。
　　本文研究了基于FPGA的交流伺服電機驅(qū)動技術(shù)。采用的主要理論包括矢量控制技術(shù)和SVPWM驅(qū)動技術(shù)。矢量控制技術(shù)通過坐標變換，將交流伺

2、服電機等效成直流電機，便于控制。SVPWM用以控制逆變模塊中IGBT的開通關(guān)斷，通過幾個基本矢量的疊加得到一個旋轉(zhuǎn)的定子電壓空間矢量。
　　硬件系統(tǒng)分為主控板和驅(qū)動板兩部分，分別用來處理弱電和強電。其中主控板的主要部分為FPGA的系統(tǒng)電路，用來處理反饋信號，如電流和位置的反饋，并且輸出IGBT的控制信號。驅(qū)動板將IGBT的控制信號進行放大以驅(qū)動IGBT，同時對輸出電流進行檢測，將電流值以弱電信號的形式反饋給主控板。
　　在F

3、PGA中實現(xiàn)的功能主要包括:PID、坐標變換、SVPWM、與編碼器的通訊、電流檢測的抽樣濾波處理。其中坐標變換中關(guān)鍵的是三角函數(shù)的計算，本文中采用簡單易行的查表法實現(xiàn)。PID、SVPWM及坐標變換中的計算部分則采用DSPBuilder完成。利用FPGA與編碼器進行通訊，以問答的形式獲得轉(zhuǎn)子位置信息。在電流檢測過程中，F(xiàn)PGA起到∑-△模數(shù)轉(zhuǎn)換器中的抽樣濾波作用，將1位數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。
　　最后，給出了系統(tǒng)在Matlab中的模型