基于FPGA全数字逆变电源高速DPWM控制器的实现

研制了基于现场可编程门阵列(FPGA,field programmable gate array)实现的数字脉冲宽度调制(DPWM,digital pulse width modulation)控制器,提出了全数字逆变电源高速PWM(脉冲宽度控制)驱动的新方法.采用实时性好的计数比较方法,从驱动脉冲在正常和异常情况下的可知性和可控性出发,实现了频率和占空比均可调的PWM控制器.通过对PWM控制器实现原理和参数的研究,详细描述了每个组成模块的设计流程.同时针对强干扰、高压、大电流的恶劣环境,介绍了数字抗干扰技术和方法,在仿真准确的基础上,进行了现场试验.结果表明,PWM控制器能够稳定可靠的工作,可广泛应用于各种全数字逆变电源.     

基于多轴伺服驱动系统的FPGA接口电路设计

为了提高空调冷凝器折弯机多轴伺服驱动系统的稳定性和经济性,提出一种基于现场可编程门整列(FPGA)的多轴伺服驱动系统接口电路设计方案。通过FPGA实现了一种可支持8轴的脉冲多模式发送接口电路,可以适配伺服驱动器,对原有的空调冷凝器折弯机数控系统进行升级。采用硬件描述语言(Verilog HDL),在Quartus prim集成开发环境下,在Intel Cyclone10LP的FPGA硬件平台上进行验证。实验结果证明,接口电路能够稳定输出,达到空调冷凝器折弯机多轴数控系统的要求。     

基于FPGA的高速五轴步进电机运动控制卡设计

利用现场可编程门列阵设计一款五轴步进电机运动控制卡,采用了NiosII软核CPU+FPGA的硬件设计方案:利用NiosII软核CPU运行控制程序,利用FPGA来实现数字差补算法和细分驱动;采用了数字积分算法和正弦波脉宽调制细分驱动技术。测试结果表明:该运动控制卡具有电路紧凑、性价比高而速度快、精度高和实时性强优点。     

基于FPGA高精度无刷直流电机控制系统的设计

为了解决无刷直流电机控制精度低和不稳定性问题,设计了一种基于FPGA的高精度无刷直流电机控制系统。该系统主要由FPGA控制器、驱动电路和电流检测电路组成。采用了一种新的参数自动随系统状态变化而改变的PID算法,能有效地提高电机的控制能力和增强其动态特性。通过实验平台验证,该系统能够有效地抑制转矩脉冲,同时缩短了控制时间,提高了系统的稳定性。该设计具有一定的工程参考及应用价值。     

相位成象声显微镜的研制及应用

研制了一台相位成象声显微镜,可对样品反射信号的相位信息进行成象.其电路由插入PC机内的超高速A/D卡和快脉冲产生和接收卡组成.A/D卡采样率＞109次/s,使用了周边元件扩展接口(PCI)总线和现场可编程门阵列(FPGA)技术;脉冲产生和接收卡能可靠接收、放大未经检波的回波,因而可精确获取未经检波的回波信号.然后利用软件完成相位检测及图象显示,还可通过数字检波获得样品幅度象.仪器工作频率为2～50MHz;可实时显示检测样品的A扫描及相位或幅度象.该仪器在微米级薄膜厚度、形状的测量和三维成象以及焊接质量的检测等方面具有独特功能.该机体积小、功能强、成本低,具有广阔的开发应用前景.     

基于混合信号FPGA的脉冲MIG焊接电源数字控制系统

针对脉冲MIG焊中采用模拟电路控制方法时可靠性差、精度低、灵活性差、部分工艺区间的工艺效果不理想等缺点,设计了基于混合信号FPGA的数字控制系统,采用变基值时间的弧长控制策略,实现了脉冲电流的输出与焊接孤长的稳定控制.焊接结果表明,所设计的基于混合信号FPGA的脉冲MIG焊接电源系统动态响应快、可靠性高,焊接过程弧长稳定,焊缝质量较高.     

一种用于IGBT模块的新型半桥驱动电路

介绍了一种高性能、高压集成新型半桥IGBT驱动电路.该驱动模块内部集成两路独立驱动和独特的故障"局域网"保护电路,驱动能力强,体积封装小,易于逆变器的小型化设计,并介绍了该驱动模块在便携式柴油发电机逆变电源中的应用,讨论了设计中应注意的问题.实验结果证明,该驱动电路结构简单,性能优越,能够实现对IGBT的可靠驱动和保护.     

基于DSP的全桥软开关CO2焊接电源驱动电路研究

根据全桥软开关逆变CO2焊接主电路驱动要求,设计了以TMS320LF2407数据处理器为核心的控制电路,阐述主程序、中断子程序的工作过程和PWM脉冲信号的产生原理.结合PWM信号特点和IGBT栅极对驱动信号的要求,设计出与之相匹配的驱动电路,并经分析计算,选择了参数适宜的关键元器件.通过电路调试表明,基于DSP控制PW...     

有限双极性软开关PWM控制和IGBT驱动电路设计

PWM调制和IGBT驱动电路用于对IGBT逆变主电路的驱动信号的直接控制,调制方法和驱动电路直接决定着焊接质量.为了改善器件的运行环境,降低开关损耗,现选用电流脉宽调制芯片UC3846为核心,采用有限双极性软开关PWM控制技术实现脉冲调制,并设计了相应的IGBT驱动电路.实现了PWM信号的隔离、放大和保护,对IGBT的正常工作及其保护起着非常重要的作用,控制IGBT的开关工作过程.调节各种参数进行实验,结果表明设计思路的切实可行,驱动电路性能良好.     

用于铁路接触网零部件的便携式超声检测仪设计

基于超声无损检测技术,对典型的接触网零部件销钉进行了超声检测方法的研究,设计了接触网零部件缺陷的便携式超声检测仪。仪器基于FPGA(现场可编程门阵列)设计,使用双极型脉冲信号激励换能器,放大电路可实现-20～60dB的程控增益调节,采样率高达2.5×105 s~(-1),该仪器可以实现缺陷回波信号的自动识别。对带有人工裂纹和模拟疲劳裂纹的试件进行检测,验证了方法的可行性和仪器的可靠性。便携式超声检测仪具有分辨率高、自动化程度强等优势,能够满足工作现场的快速检测需求。     

单片机控制多功能逆变焊机研究(一)--控制系统硬件设计

介绍的多功能逆变焊机控制系统是以80C196KC为控制系统核心。组成了最小单片机控制系统。研究中讨论了脉宽调制电路、驱动电路、恒值采样反馈电路、保护电路、参数预置与显示电路的组成及工作原理。     

数字化逆变交直流方波脉冲TIG焊机研制

基于数字信号处理器（DSP）进行了数字化IGBT逆变交直流方波脉冲TIG焊机的研制，采用TI公司的TMS320F240型DSP作为控制系统的核心芯片。根据焊接电源输出的具体形式，硬件电路设计包括开关电源电路、高频引孤电路、DSP最小系统、电流采样电路、参数预置与显示、电路、保护屯路、一次逆变和二次逆变驱动脉冲电路等部分；软件采用模块化软件设计的方法设计了控制系统主程序、中断服务程序及中断服务予程序。系统经过脱机和联机调试，输出波形稳定，实现了预期目的。     

一种逆变CO2焊机IGBT驱动电路设计

根据逆变CO2焊机IGBT的工作特点,分析了逆变CO2焊机IGBT的驱动要求,设计了一套由分离元件构成的逆变CO2焊机IGBT驱动电路.由DSP产生的两路PWM信号首先经分频电路进行分频,再经电气隔离与电压调整电路进行信号调理,最后经变压器隔离放大电路进行电气隔离和电压调整放大,最终可获得逆变焊机IGBT安全可靠工作的PWM驱动信号.根据设计,制作了全套驱动电路,采用20 kHz工作频率进行试验.试验结果表明,获得的IGBT驱动信号的栅极正负偏压、栅极电压上升时间以及信号同步性和抗干扰性均符合设计要求,能够安全可靠地驱动逆变CO2焊机IGBT工作.     

基于ARM+DSP+FPGA的机器人运动控制器研究

为了满足机器人运动控制器实时性的要求,研究一种基于ARM+ DSP+ FPGA的机器人运动控制器,分析该机器人运动控制器的体系结构特点、硬件电路设计和各主要模块.所研究的控制器能够实现机器人可靠的运动控制.     

基于FPGA与PC-104的CNC多轴运动控制器设计

讨论了一种基于FPGA与PC-104工控机为系统基础平台的运动控制器系统开发，系统采用了CNC嵌入PC的硬件结构形式，并对位置反馈、输入接口、输出接口、手脉输入、脉冲发生、主轴接口以及逻辑控制模块进行了详细设计。     

基于DSC和FPGA的运动控制卡设计

针对四轴运动控制卡进行研究,设计了一种基于数字信号控制器DSC和FPGA双核架构的四轴数字量和模拟量运动控制卡;开发了数字脉冲输出模块、模拟量模块、标志位模块、编码器接收模块及接口电路等硬件;基于开发的硬件系统,实现了运动控制粗精两级插补算法,粗插补采用数据采样算法,精插补采用数字积分法,完成了控制卡软硬件调试。实验结果表明:控制卡实现了步进电机和伺服电机的多轴精确位置控制,性能稳定,可以满足多数工业场合应用。     

基于UG/OPEN GRIP的潜油行星减速器的数字化设计

利用UG软件中的二次开发工具UG／OPEN GRIP语言进行编程，文章讨论了UG/OPEN GRIP这一编程语言的特点及其语法规则；介绍了潜油行星减速器在潜油螺杆泵系统中的作用和行星齿轮传动结构的优点；并通过创建渐开线上的点、创建样条曲线、创建齿形三个步骤进一步研究了潜油行星减速器中齿轮形成的数字化过程，从而成功的实现了潜油行星减速器的参数化自动建模，对提高减速器的设计效率和精度、减速器的运动仿真和运动分析、进行有限元分析和优化设计都有极其重要的指导意义和实用价值。