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基于FPGA的运动控制系统设计

作　者: 李健
导　师: 潘松峰
学　校: 青岛大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 交流永磁同步电机 嵌入式软核 电压空间矢量 FPGA
分类号: TM341
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 98次
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内容摘要


永磁同步电动机交流伺服系统由于其控制简单、性能好,在高性能的交流伺服系统领域占据了很重要的地位。而三相交流电机的相关控制理论的发展,使得交流电机动态性能进一步提高。使交流伺服得以在各个领域中逐步替代直流伺服。为了实现交流伺服控制系统的这些高性能要求,本文应用电压空间矢量控制,以Altera公司的嵌入式软核为系统的控制核心,三菱公司的智能功率模块为逆变器开关器件,构建了一个基于FPGA的永磁同步电动机矢量控制系统平台。本文的主要研究工作：1)本文首先对永磁同步电动机伺服系统进行了数学建模,并对永磁同步电动机矢量控制原理进行了阐述,分析了磁场定向矢量控制的工作原理及控制方法,同时还详细阐述电压空间矢量技术,并对系统进行MATLAB建模仿真。2)提出了基于Altera公司FPGA NIOSII嵌入式软核的永磁同步电动机全数字交流伺服系统的软硬件解决方案。硬件部分采用Verilog语言设计了PWM输出及编码器单元等自定义外设,设计了部分接口电路；软件部分设计了伺服控制系统的程序设计包括主程序和中断服务子程序等。3)通过实际实验证明,所设计的试验软硬件平台能够有效的完成永磁同步电机伺服位置控制功能,可以完全满足高性能伺服控制系统的基本要求。

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电机 > 交流电机 > 同步电机
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