隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的電機(jī)已無法滿足當(dāng)前工程的要求,其作用也由過去簡(jiǎn)單的起停控制、提供動(dòng)力上升到要求對(duì)其速度、位置、轉(zhuǎn)矩等進(jìn)行精確的控制,并能實(shí)現(xiàn)快速加速、減速、反轉(zhuǎn)以及準(zhǔn)確停止等,使被驅(qū)動(dòng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)符合于集的要求。在集成電路、現(xiàn)代電子技術(shù)及控制理論飛速發(fā)展的今天,電機(jī)控制技術(shù)也得到了飛快的發(fā)展,電機(jī)控制器也由模擬分立元件構(gòu)成的電路向數(shù)模混合、全數(shù)字方向發(fā)展。本論文主要研究了FPGA芯片在電機(jī)控制器中的應(yīng)用。 論文首先對(duì)無刷直流電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了綜合性論述。對(duì)系統(tǒng)的組成、及系統(tǒng)中主要部分:如位置傳感器、逆變器和功率器件、供電直流電源進(jìn)行了較詳細(xì)的說明;并且提出了與本研究相關(guān)的控制機(jī)理和實(shí)施方案。 其次,論文對(duì)FPGA芯片的特點(diǎn)及配置電路、以及以FPGA-FLEX10K10為核心的控制器電路的組成進(jìn)行了較詳細(xì)的論述;同時(shí)對(duì)超高速集成電路硬件描述語言(VHDL)的特點(diǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了研究;并提出了應(yīng)用FPGA芯片對(duì)電機(jī)速度進(jìn)行控制的系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理。 論文還對(duì)FPGA芯片與DSP芯片共同完成電機(jī)控制的方案進(jìn)行了論述,利用ALTERA公司的FPGA芯片完成了電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)、制造和調(diào)試,并在此基礎(chǔ)上分析研究了利用此控制器對(duì)無刷直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制的方法;兩種控制器共同工作,組合方便、功能強(qiáng)大,適合在高精度、高效、寬變速控制的應(yīng)用場(chǎng)合下,可對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)精度更高、策略更復(fù)雜的控制。 論文最后還對(duì)在具體產(chǎn)品中的應(yīng)用效果及行了簡(jiǎn)單分析。
標(biāo)簽: FPGA 電機(jī)控制器 中的應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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本文結(jié)合無位置傳感器永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā),以Microchip 公司的PIC18F452 單片機(jī)為主控器件,采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II 作為軟件開發(fā)平臺(tái),詳細(xì)討論了嵌入
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,永磁電機(jī)的研發(fā)和控制技術(shù)都有了快速的發(fā)展。永磁電機(jī)的發(fā)展也帶來了永磁電機(jī)控制器的發(fā)展,電機(jī)控制器已經(jīng)由傳統(tǒng)的模擬元件控制器,逐漸轉(zhuǎn)向數(shù)模混合控制器、全數(shù)字控制器。基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA——Field Programmable Gate Array)的新一代數(shù)字電機(jī)控制技術(shù)得到越來越多的關(guān)注。現(xiàn)在的FPGA不僅實(shí)現(xiàn)了軟件需求和硬件設(shè)計(jì)的完美集合,還實(shí)現(xiàn)了高速與靈活性的完美結(jié)合,使其已超越了ASIC器件的性能和規(guī)模。在工業(yè)控制領(lǐng)域,F(xiàn)PGA雖然起步較晚,但是發(fā)展勢(shì)頭迅猛。 本文在介紹了傳統(tǒng)無刷直流電機(jī)控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,分析了采用FPGA實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)介紹了使用硬件編程語言,在FPGA中編程實(shí)現(xiàn)永磁無刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),如:PI調(diào)節(jié)器、數(shù)字PWM等等。在實(shí)現(xiàn)永磁無刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的同時(shí),將速度檢測(cè)環(huán)節(jié)采用FPGA實(shí)現(xiàn),減小了系統(tǒng)硬件開銷。在實(shí)現(xiàn)單臺(tái)永磁無刷直流電機(jī)速度閉環(huán)控制的基礎(chǔ)上,本文在一片F(xiàn)PGA芯片上實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)永磁無刷直流電機(jī)的速度閉環(huán)獨(dú)立控制系統(tǒng)。介紹了采用FPGA進(jìn)行多臺(tái)電機(jī)控制具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),這些優(yōu)勢(shì)使得FPGA在實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電機(jī)控制時(shí)非常方便,具有單片機(jī)(MCU)和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。文中對(duì)基于FPGA的單臺(tái)和多臺(tái)永磁無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 FPGA編程靈活,設(shè)計(jì)方便,本文在FPGA中實(shí)現(xiàn)了各種不同的PWM調(diào)制方式。從電路方面詳細(xì)分析了采用不同的PWM調(diào)制,換相時(shí)無刷直流電機(jī)母線的反向電流問題。借助FPGA平臺(tái),對(duì)各種PWM調(diào)制方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),對(duì)理論分析進(jìn)行了驗(yàn)證。 另外,本文介紹了目前非常流行的一種FPGA圖形化設(shè)計(jì)方法,即基于XSG(Xilinx System Generator)的FPGA設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)方法具有圖形化、模塊化的優(yōu)點(diǎn),大大方便了用戶的FPGA開發(fā)設(shè)計(jì)。在XSG中建立的仿真系統(tǒng),區(qū)別于傳統(tǒng)的Simulink仿真,可以直接生成相應(yīng)的硬件編程語言代碼下載到FPGA中運(yùn)行。本文借助XSG軟件設(shè)計(jì)在XSG/Simulink中實(shí)現(xiàn)了永磁同步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的混合建模算法,并進(jìn)行了仿真。
標(biāo)簽: FPGA 永磁電機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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·內(nèi)容簡(jiǎn)介: 電動(dòng)機(jī)的數(shù)字控制是電動(dòng)機(jī)控制的發(fā)展趨勢(shì),用單片機(jī)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制是實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)數(shù)字控制的最常用的手段。本書詳盡、系統(tǒng)地介紹直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和無刷直流電動(dòng)機(jī)這些常用電動(dòng)機(jī)的控制原理和采用單片機(jī)進(jìn)行控制的方法。結(jié)合這些控制原理和方法的介紹,給出了單片機(jī)控制電路和軟件。同時(shí),還介紹用于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的常用功率元器件的特性和驅(qū)動(dòng)電路,用于電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制的常用傳感器的原理以及與單片
標(biāo)簽: 電動(dòng)機(jī) 單片機(jī)控制 掃描版
上傳時(shí)間: 2013-06-09
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·【英文題名】 Research of Speed Regulate System of Three Phase BLDCM Based on DSP 【作者中文名】 劉桂芬; 【導(dǎo)師】 孟慶春; 【學(xué)位授予單位】 遼寧工程技術(shù)大學(xué); 【學(xué)科專業(yè)名稱】 控制理論與控制工程 【學(xué)位年度】 2007 【論文級(jí)別】 碩士 【網(wǎng)絡(luò)出版投稿人】 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 【網(wǎng)絡(luò)出版投稿時(shí)間】 2006-01-02 【
標(biāo)簽: DSP 三相 無刷直流電機(jī) 調(diào)速系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-19
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功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管由于具有諸多優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用;但它承受短時(shí)過載的能力較弱,使其應(yīng)用受到一定的限制。分析了MOSFET器件驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路的設(shè)計(jì)要求;計(jì)算了MOSFET驅(qū)動(dòng)器的功耗及MOSFET驅(qū)動(dòng)器與MOSFET的匹配;設(shè)計(jì)了基于IR2130驅(qū)動(dòng)模塊的MOSFET驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。該電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,實(shí)用性強(qiáng),響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。在驅(qū)動(dòng)無刷直流電機(jī)的應(yīng)用中證明,該電路驅(qū)動(dòng)能力及保護(hù)功能效果良好。
標(biāo)簽: MOSFET 驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路
上傳時(shí)間: 2013-12-18
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通過上位機(jī)(PC機(jī))來對(duì)電流、轉(zhuǎn)速進(jìn)行數(shù)值設(shè)置,DSP作為下位機(jī)來接受參數(shù)并且實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)模糊PID控制算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和處理,達(dá)到實(shí)時(shí)的處理效果,并且上位機(jī)采用VC++進(jìn)行編程,友好的人機(jī)界面,操作方便簡(jiǎn)單。整個(gè)控制系統(tǒng)性能高,而且易于控制算法的實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽: DSP 無刷直流電動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2014-12-24
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分析了dsPIC30F3010外圍電路,逆變及其驅(qū)動(dòng)電路,反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電路,電流采樣與過流保護(hù)電路,開發(fā)了主程序和中速事件處理程序, 并給出了電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)端電壓的波形。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)能夠控制電機(jī)順利起動(dòng),而且實(shí)現(xiàn)了電機(jī)正確的換相和正常運(yùn)行,證明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性。
標(biāo)簽: dsPIC F3010 3010 30F
上傳時(shí)間: 2014-12-24
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單片機(jī)控制的永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)適用于電動(dòng)自行車等小功率的工作情況。并能將多余的電能回潰。該系統(tǒng)具有調(diào)速性能好、功率因數(shù)高、節(jié)能、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
標(biāo)簽: 單片機(jī)控制 電動(dòng)車控制器
上傳時(shí)間: 2013-10-30
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針對(duì)無位置傳感器無刷直流電機(jī)的位置檢測(cè)問題,本文應(yīng)用單片機(jī)成功地實(shí)現(xiàn)了一種軟件檢測(cè)方法,并給出了實(shí)測(cè)波形加以驗(yàn)證。關(guān)鍵詞: 無刷直流電機(jī) 無傳感器 位置檢測(cè)Abstract: As to the position-detecting problem of sensorless brushless DC motor, a softwarerealization by microcomputer is proposed successfully in the paper. Experiment results are also presented to verify the method.Keywords: brushless DC motor, sensorless, position detecting
標(biāo)簽: BLDCM 無傳感器 位置檢測(cè) 單片機(jī)軟件
上傳時(shí)間: 2013-11-01
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