基于TMS320F2812的SVPWM变频调速系统

提出了一种以TMS320F2812为控制核心的异步电机空间矢量脉宽调制(SVPWM)变频调速系统.详细叙述了SVPWM的原理及其基于数字信号处理器(DSP)实现的两种算法,并对系统的结构和硬件进行了设计.利用SVPWM的Matlab/Simulink仿真波形验证了其结论,并对两种不同算法得到的波形进行了分析.实验结果表明,该系统实现简单,电压利用率高,实时性强,有效地提高了电机的运行性能.     

基于FPGA的SVPWM算法在变频调速中的实现

介绍了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,提出了一种基于现场可编程门阵列FPGA的SVPWM发生器的硬件设计方案,并在一片FPGA中得到了具体验证和实现,该方案结合了SVPWM与FPGA的优点,在高性能运动控制系统中有重要的应用价值,为设计高性能的电动机控制专用芯片奠定了基础,实验表明,该SVPWM算法不仅易于数字化实现,便于实时控制,而且直流电压利用率高,控制性能好.     

煤矿机车变频调速控制系统设计

针对矿用机车直流调速系统存在的不足,设计了一种基于DSP处理器的交流变频调速系统。系统利用逆变器将蓄电池的直流电转变为交流电,通过交流电机控制方法实现机车电机的调速,并通过SVPWM控制算法降低了电机的谐波损耗。硬件部分分析设计了系统的控制结构,对DSP型号与检测模块进行了选型设计;软件部分设计了系统的主程序流程图。控制系统的应用将提高煤矿机车运行的稳定性,降低电流泄漏风险,保证井下工作安全。     

基于DSP的智能无刷直流电机控制策略研究

采用DSP芯片为核心设计了无刷直流电机控制系统,对DSP外围电路、保护电路以及检测电路进行了详细的设计.由于DSP具有丰富的外设和极强的运算处理能力,简化了系统的硬件电路.使用遗传模糊PID控制算法对电机进行调速,经过仿真验证了其有效性.     

基于FPGA/SOPC的预测控制器设计与实现

针对模型预测控制在微型设备及嵌入式系统应用中的实时性问题,从硬件实现控制算法的角度研究了基于FPGA(field programmable gate array)的预测控制器的设计和实现。采用基于Nios II嵌入式软核处理器的FPGA/SOPC(system on pro-grammable chip,可编程片上系统)方案,在FPGA芯片上构建SOPC系统,设计SOPC的硬件及软件系统,实现了基于FPGA的预测控制器;建立了基于FPGA和dSPACE系统的实时仿真平台,并进行了控制器实时仿真实验。实时仿真实验验证了基于FPGA的预测控制器的功能及实时性。实验结果表明基于FPGA的预测控制器提高了算法的实时性,并具有微型化等特性,能满足新应用的需求。     

基于FPGA的步进电机速度控制器的设计

提出了一种基于FPGA可编程芯片实现步进电机速度控制的新方法.利用VHDL硬件描述语言编程实现各模块功能,可在系统之间移植.由FPGA产生步进电机不同速度所需的时钟频率,由单片机控制系统的工作状态.在EDA实验平台对设计进行了功能验证,实验结果表明,该方法可实现步进电机可变速度的控制.实现的系统结构简单、可移植性强、控制精度高.     

基于FPGA+DSP的全自动灯检机图像识别系统设计

针对全自动灯检机对精度、鲁棒性和实时性的要求,设计一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程阵列(FPGA)数字图像处理的全自动灯检机图像识别系统。该系统采用FPGA对CMOS图像传感器采集的图像信息进行预处理,并采用高性能的DSP作为图像处理的核心部分,保证了系统性能的要求。详细介绍了系统的原理和实现方案,并在硬件系统上进行了算法验证及仿真实验。试验结果表明:该系统满足精度、实时性和适应性的设计要求。     

基于键合机的运动控制系统设计

提出了一种基于DSP FPGA的键合机运动控制系统设计方案,实现了对键合机平台中直线电机的高速高精运动控制。对该高速高精运动控制系统的整体结构做出了的介绍,对系统中的DSP控制器子系统、数据交换通道、FPGA器件等模块的系统功能、硬件设计实现方式、系统的软件体系结构等方面进行了比较详细分析和论述。该系统具有开放式的系统结构,提供有效的人机交互接口,采用PID算法,具有较好的稳定性和较高的精度。     

基于DSP和FPGA的三电平逆变器快速控制方法

在传统的三电平电压型逆变器空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制算法基础上.结合"DSP FPGA",实现了一种快速的空间矢量调制算法,详细阐述了基于FPGA和DSP的硬件平台实现方法,实现了资源的最大化利用,提高了逆变器控制的快速性,为并网实验控制提供了更多资源.最后,通过仿真和实验结果对比验证了这一调制算法的可行性.     

DSP在工业缝纫机控制中的应用

提出了一种基于数字信号处理技术(DSP)的全数字式工业缝纫机伺服控制系统的软、硬件方案,详述了关键部分的功能与实现方法,完成了系统软、硬件设计,并对整个系统进行了调试.系统采用位置、速度和电流环三环控制,并结合空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法.测试结果表明,该系统稳定性高、噪音低、精度高,并且有良好的静、动态性能.     

基于双DSP和FPGA的导航处理系统设计

机电技术的发展为惯性测量系统的大量应用奠定了基础。针对深海导航应用场合,为了提高深海惯性导航的精度和实时性,设计了基于双数字信号处理器（DSP）和可编程逻辑门阵列（FPGA）的捷联惯性导航计算机,成功构建了低成本、小型化的捷联惯性导航系统（SINS）。重点描述了双DSP和FPGA导航计算机的硬件设计思路。扼要介绍了系统软件的框架结构。与目前大多数的惯性导航系统相比,该系统体积小、重量轻、功耗低,适用于运算复杂的嵌入式惯性导航系统。实验室车载实验结果证明了上述设计的正确性和可行性。     

基于TMS320F240的双闭环调速系统

介绍了以DSP专用电机芯片TMS320F240为核心的高速无刷直流电动机控制器的设计方法。采用双闭环调速系统对高速无刷直流电动机进行控制,并对硬件及软件结构作了较详细的介绍。实验证明,该系统具备转速平稳、控制性能好、噪音低等诸多优点,已成为无刷直流电机控制的一种发展趋势。     

一种面积优化的内插滤波器的设计及实现

为节省芯片面积,设计并实现了一种面积优化的内插滤波器,该滤波器适用于Sigma—Delta音频数模转换器。采用级联多级半带滤波器加采样保持电路的系统结构以降低硬件复杂度。同时为了减少硬件开销,对半带滤波器的结构进行了改进。实现时采用了正则符号编码（CSD）以进一步减少芯片面积。通过Matlab仿真得到了其滤波器系数,经FPGA平台验证了其功能。滤波器采用TSMC0．18μmCMOS工艺实现,核心芯片面积为0．34mm^2。测试结果表明,芯片达到了设计指标,并且在面积上有一定的优势。     

基于SOPC技术的视频图像处理系统研究

视频图像处理系统从最早期的以模拟系统为主逐步向数字化转变,而目前常用的用数字信号处理专用芯片(digital signal processor,DSP)做处理器的数字视频图像处理系统在高速信号实时处理中难以达到要求,系统可靠性低;相对而言,FPGA用于实时图像处理,在速度上具有很大的优势,其内部自身结构易于实现分布式的算法结构,使得各功能块可以同时工作,更有利于高速数字信号处理。FPGA(现场可编程门阵列)设计技术将尽可能大而完整的电路系统在单一SOPC(片上可编程系统)中实现,从而使得所设计的电路在规模、可靠性、开发成本、产品维护和硬件升级等多方面实现最优化。     

一种用于电机铁芯磁性能测试的恒流源

针对电机铁芯磁性能测试中保持磁场强度H的波形为正弦形的问题,设计了一种基于数字信号处理器(DSP)全数字实时控制的逆变恒流源。分析了正弦波逆变电源斩波和逆变控制的一般方法和特点,控制系统前级采用同步Buck电路对母线电压斩波,斩波输出电压经过PI闭环控制实现了其在突加、突减负载时的稳定性。控制系统后级通过对电感电流的PID闭环控制和单极性正弦脉宽调制(SPWM)方式,实现瞬时跟踪给定的交流恒流源控制。实验结果表明逆变恒流源具有很好的静、动态性能和稳定性,输出信号谐波含量少,负载适应能力强,很好地实现了系统设计的要求。     

RoboCup小型足球机器人测速系统研究

为了实现对RoboCup小型足球机器人的实时测速,设计了一种采用光电编码器和现场可编程门阵列(FPGA)实现的测速系统.采用FPGA作为控制芯片,以可编程单芯片系统(SOPC)的设计方法进行设计,嵌入NIOS Ⅱ处理器,利用FPGA的硬件可编程的特点设计各个功能模块,并且采用了M法进行测速,精度高、实时性好.系统实现了...     

FPGA加速处理的实时相位差测量方法

为实现高速相位差测量,采用频域分析方法,通过可编程门阵列（FPGA）进行了快速傅里叶变换fFFT）运算,并且运用坐标旋转数字计算机（CORDIC）算法提高了其运算性能。最终,提出了一种新的实时相位差测量方法。仿真结果表明,在保证高速的同时,测量结果有较好的精度。     

基于SOPC的步进电机加减速PWM控制器IP核设计

为解决步进电机运动系统中电机加速和减速过程的控制等问题,将脉冲宽度调制(PWM)和现场可编程门阵列(FPGA)IP核技术应用到设计方案中.提出了一种基于可编程片上系统(SOPC)实现步进电机加减速PWM控制器IP核的设计方法,并以此说明了该设计思想及其实现途径.通过HDL硬件描述语言编写功能逻辑、Avalon总线接口与...     

基于FPGA的便携式四极杆质谱控制系统设计

针对便携式仪器小型化和低功耗的研制需求,本文设计了一套便携式四极杆质谱的下位机控制系统,基于Xilinx Spartan-6系列现场可编程的门阵列(FPGA)平台进行开发,采用FPGA单一芯片替代传统多种芯片组合的繁琐架构,去掉主控电路板上原有的W5500\MCU(微控制单元芯片)\DSP(数字信号处理专用芯片)\DDR(双倍速率同步动态随机存储器)等功能芯片,将这些芯片实现的扫描、控制、采集、存储、数据处理和高速传输等功能集成于同一FPGA片内。与现有的小型化四极杆质谱控制系统比较,本系统在功能和性能不变的前提下,不仅节省了芯片成本,而且主控硬件板卡的功耗节省了约2.7 W,约为原板卡功耗的37%,主控硬件板卡的面积减小了约20 cm²,约为原板卡面积的10%。本研究设计的便携式四极杆质谱下位机控制系统已成功应用于便携式四极杆质谱仪中,并且针对类似的小型化仪器有着较高的技术移植性和实用价值。     

贴片机运动控制系统的硬件设计

针对贴片机发展的高性能运动控制要求,设计了一种基于“DSP＋FPGA”结构的运动控制系统.系统采用DSP为核心控制芯片,完成系统的多轴协调运动及插补功能,实现高性能运动控制算法.通过光电编码器反馈信号构成系统的位置闭环控制,采用FPGA扩展外部编码器处理模块,对编码器信号进行处理.最后搭建伺服电机运动实验平台对控制系统性能进行验证.经实验验证,该控制系统具有较高的柔性及实时性,适用于高速高精度的贴装运动控制系统.