逆變控制器的發展經歷從分立元件的模擬電路到以專用微處理芯片(DSP/MCU)為核心的電路系統,并從數模混合電路過渡到純數字控制的歷程。但是,通用微處理芯片是為一般目的而設計,存在一定局限。為此,近幾年來逆變器專用控制芯片(ASIC)實現技術的研究越來越受到關注,已成為逆變控制器發展的新方向之一。本文利用一個成熟的單相電壓型PWM逆變器控制模型,圍繞逆變器專用控制芯片ASIC的實現技術,依次對專用芯片的系統功能劃分,硬件算法,全系統的硬件設計及優化,流水線操作和并行化,芯片運行穩定性等問題進行了初步研究。首先引述了單相電壓型PWM逆變器連續時間和離散時間的數學模型,以及基于極點配置的單相電壓型PWM逆變器電流內環電壓外環雙閉環控制系統的設計過程,同時給出了仿真結果,仿真表明此系統具有很好的動、靜態性能,并且具有自動限流功能,提高了系統的可靠性。緊接著分析了FPGA器件的特征和結構。在給出本芯片應用目標的基礎上,制定了FPGA目標器件的選擇原則和芯片的技術規格,完成了器件選型及相關的開發環境和工具的選取。然后系統闡述了復雜FPGA設計的設計方法學,詳細介紹了基于FPGA的ASIC設計流程,概要介紹了僅使用QuartusII的開發流程,以及Modelsim、SynplifyPro、QuartusII結合使用的開發流程。在此基礎上,進行了芯片系統功能劃分,針對:DDS標準正弦波發生器,電壓電流雙環控制算法單元,硬件PI算法單元,SPWM產生器,三角波發生器,死區控制器,數據流/控制流模塊等逆變器控制硬件算法/控制單元,研究了它們的硬件算法,完成了模塊化設計。分析了全數字鎖相環的結構和模型,以此為基礎,設計了一種應用于逆變器的,用比例積分方法替代傳統鎖相系統中的環路濾波,用相位累加器實現數控振蕩器(DCO)功能的高精度二階全數字鎖相環(DPLL)。分析了“流水線操作”等設計優化問題,并針對逆變器控制系統中,控制系統算法呈多層結構,且層與層之間還有數據流聯系,其執行順序和數據流的走向較為復雜,不利于直接采用流水線技術進行設計的特點,提出一種全新的“分層多級流水線”設計技術,有效地解決了復雜控制系統的流水線優化設計問題。本文最后對芯片運行穩定性等問題進行了初步研究。指出了設計中的“競爭冒險”和飽受困擾之苦的“亞穩態”問題,分析了產生機理,并給出了常用的解決措施。
上傳時間: 2013-05-28
上傳用戶:ice_qi
射頻與數模混合類高速PCB設計,對手機設計者,及PROTEL熟練者大有裨益! 射頻與數模混合類高速PCB設計,對手機設計者,及PROTEL熟練者大有裨益!
上傳時間: 2013-07-22
上傳用戶:mfhe2005
隨著現代集成電路技術的發展,鎖相環已經成為集成電路設計中非常重要的一個部分,所以對鎖相環的研究具有積極的現實意義。然而傳統的鎖相環大多是數模混合電路,在工藝上與系統芯片中的數字電路存在兼容問題。因此設計一...
上傳時間: 2013-06-09
上傳用戶:mosliu
隨著經濟的發展,科學技術的進步,永磁電機的研發和控制技術都有了快速的發展。永磁電機的發展也帶來了永磁電機控制器的發展,電機控制器已經由傳統的模擬元件控制器,逐漸轉向數模混合控制器、全數字控制器。基于現場可編程...
上傳時間: 2013-06-20
上傳用戶:tianyi223
隨著經濟的發展,科學技術的進步,永磁電機的研發和控制技術都有了快速的發展。永磁電機的發展也帶來了永磁電機控制器的發展,電機控制器已經由傳統的模擬元件控制器,逐漸轉向數模混合控制器、全數字控制器。基于現場可編程門陣列(FPGA——Field Programmable Gate Array)的新一代數字電機控制技術得到越來越多的關注。現在的FPGA不僅實現了軟件需求和硬件設計的完美集合,還實現了高速與靈活性的完美結合,使其已超越了ASIC器件的性能和規模。在工業控制領域,FPGA雖然起步較晚,但是發展勢頭迅猛。 本文在介紹了傳統無刷直流電機控制技術的基礎上,分析了采用FPGA實現電機控制的優點。詳細介紹了使用硬件編程語言,在FPGA中編程實現永磁無刷直流電機速度閉環控制的各個關鍵環節,如:PI調節器、數字PWM等等。在實現永磁無刷直流電機速度閉環控制的同時,將速度檢測環節采用FPGA實現,減小了系統硬件開銷。在實現單臺永磁無刷直流電機速度閉環控制的基礎上,本文在一片FPGA芯片上實現了多臺永磁無刷直流電機的速度閉環獨立控制系統。介紹了采用FPGA進行多臺電機控制具有獨特的優勢,這些優勢使得FPGA在實現多臺電機控制時非常方便,具有單片機(MCU)和數字信號處理器(DSP)無法比擬的優點。文中對基于FPGA的單臺和多臺永磁無刷直流電機控制系統分別進行了實驗驗證。 FPGA編程靈活,設計方便,本文在FPGA中實現了各種不同的PWM調制方式。從電路方面詳細分析了采用不同的PWM調制,換相時無刷直流電機母線的反向電流問題。借助FPGA平臺,對各種PWM調制方式進行了實驗,對理論分析進行了驗證。 另外,本文介紹了目前非常流行的一種FPGA圖形化設計方法,即基于XSG(Xilinx System Generator)的FPGA設計。這種設計方法具有圖形化、模塊化的優點,大大方便了用戶的FPGA開發設計。在XSG中建立的仿真系統,區別于傳統的Simulink仿真,可以直接生成相應的硬件編程語言代碼下載到FPGA中運行。本文借助XSG軟件設計在XSG/Simulink中實現了永磁同步電機矢量控制系統的混合建模算法,并進行了仿真。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:wangyi39
希望對大家有用
標簽: 數模混合電路
上傳時間: 2013-10-09
上傳用戶:源碼3
課題內容
上傳時間: 2013-10-22
上傳用戶:liuchee
射頻與數模混合類高速PCB設計,對手機設計者,及PROTEL熟練者大有裨益! 射頻與數模混合類高速PCB設計,對手機設計者,及PROTEL熟練者大有裨益
上傳時間: 2013-11-22
上傳用戶:CSUSheep
protel99電子線路圖繪圖工具.Protel99SE是Protel公司近10年來致力于Windows平臺開發的最新結晶,能實現從電學概念設計到輸出物理生產數據,以及這之間的所有分析、驗證和設計數據管理。因而今天的Protel最新產品已不是單純的PCB(印制電路板)設計工具,而是一個系統工具,覆蓋了以PCB為核心的整個物理設計。 最新版本的Protel軟件可以毫無障礙地讀Orcad、Pads、Accel(PCAD)等知名EDA公司設計文件,以便用戶順利過渡到新的EDA平臺。 Protel99 SE共分5個模塊,分別是原理圖設計、PCB設計(包含信號完整性分析)、自動布線器、原理圖混合信號仿真、PLD設計。 以下介紹一些Protel99SE的部分最新功能: ◆可生成30多種格式的電氣連接網絡表; ◆強大的全局編輯功能; ◆在原理圖中選擇一級器件,PCB中同樣的器件也將被選中; ◆同時運行原理圖和PCB,在打開的原理圖和PCB圖間允許雙向交叉查找元器件、引腳、網絡 ◆既可以進行正向注釋元器件標號(由原理圖到PCB),也可以進行反向注釋(由PCB到原理圖),以保持電氣原理圖和PCB在設計上的一致性; ◆滿足國際化設計要求(包括國標標題欄輸出,GB4728國標庫); * 方便易用的數模混合仿真(兼容SPICE 3f5); ◆支持用CUPL語言和原理圖設計PLD,生成標準的JED下載文件; * PCB可設計32個信號層,16個電源-地層和16個機加工層; ◆強大的“規則驅動”設計環境,符合在線的和批處理的設計規則檢查; ◆智能覆銅功能,覆鈾可以自動重鋪; ◆提供大量的工業化標準電路板做為設計模版; ◆放置漢字功能; ◆可以輸入和輸出DXF、DWG格式文件,實現和AutoCAD等軟件的數據交換; ◆智能封裝導航(對于建立復雜的PGA、BGA封裝很有用); ◆方便的打印預覽功能,不用修改PCB文件就可以直接控制打印結果; ◆獨特的3D顯示可以在制板之前看到裝配事物的效果; ◆強大的CAM處理使您輕松實現輸出光繪文件、材料清單、鉆孔文件、貼片機文件、測試點報告等; ◆經過充分驗證的傳輸線特性和仿真精確計算的算法,信號完整性分析直接從PCB啟動; ◆反射和串擾仿真的波形顯示結果與便利的測量工具相結合; ◆專家導航幫您解決信號完整性問題。
上傳時間: 2013-10-14
上傳用戶:hanwudadi
課題內容
上傳時間: 2013-11-10
上傳用戶:anng