基于FPGA的直流电机伺服系统的设计
直流电机由于具有响应迅速、精度和效率高、调速范围宽、负载能力大、控制性能优良等特点,被广泛应用于各类闭环和半闭环控制系统中。随着EDA技术的发展,用基于现场可编程门阵列FPGA的数字电子系统对电动机进行控制,为实现电动机数字控制提供了一种新的有效方法。
本系统采用FPGA作为中央控制器件,负责信号处理,速度快、可靠性高;以AD1674作为数据采集系统核心部件;驱动电路采用大功率MOSFET管组成的H桥单极可逆电路组成。系统采用前馈-反馈复合算法,其中反馈采用模糊-PI算法,利用算法提高系统的响应速度,增大系统的控制带宽。使用VHDL语言编程,程序以ISP形式直接配置到FPGA中。对系统实现位置环、速度环、电流环三环控制,使系统的动态性能和静态品质都得到提高。
论文中利用Matlab和SIMULINK软件对系统进行建模、仿真,为随后控制策略的制定和控制系统的设计给出了指导方向,并初步确定算法的各项参数。文中还给出了系统的硬件设计原理,给出了具体电路,讨论了各个电路模块实现的功能,最后利用高精度测试仪器对该系统进行了测试,对实际控制效果进行讨论。
伺服系统;前馈控制;模糊控制;FPGA;现场可编程门阵列;直流电机
内蒙古大学
硕士
模式识别与智能系统
周润景
2005
中文
TM33;TP273
49
2006-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）