无刷直流电机驱动控制器的SOPC技术研究

采用纯硬件方式设计了无刷直流电机驱动控制器,详细介绍控制器各模块的设计,包括速度PI和电流PI调节器、电流检测模块、位置与速度检测模块、PWM发生器和换相控制模块,使系统控制电路都集成在一片FPGA上,提高了系统的集成度、稳定性和可靠性,也使得系统容易修改升级。软件仿真和实验结果均表明,该控制器的设计合理,运行稳定。     

无位置传感器无刷直流电机的FPGA控制实现

对于采用脉宽调制下降沿采样,反电动势法检测无位置过零点的算法而言,低速时由于反电动势斜率低,常常会出现电机低速运行不稳定甚至导致电机停转现象,如果此时再使用软件方式控制,就会由于采样偏离理想采样值较大,响应速度慢而导致速度不是很低时过零检测失败而使电机停转,为了能使电机在不改变算法的前提下降低到更低速,并且提高系统运行稳定可靠性,提出了一种全数字化的无刷直流电动机速度伺服系统控制器的数字硬件方案,同时通过算法优化,避免了乘法和除法运算,大大减少了FPGA逻辑资源消耗,并在一片低端现场可编程门阵列中得到了具体验证和实现。该方案充分运用FPGA丰富的逻辑资源,灵活运用Verilog硬件语言编程实现了PI调节模块、过零检测模块、脉冲宽度调制发生模块、换相模块、启动模块等功能,整个控制系统响应速度快、超调小、稳态误差小、可靠性高、灵活性强,实现了全数字控制,在无位置传感器直流无刷电机控制系统中有重要的应用价值。实验结果表明,该控制器控制电机运行速度能降低至84rp(m对于极对数是3的电机而言),具有良好的动态和静态性能。     

基于FPGA的无刷直流电机控制系统仿真及研究

针对现代应用对无刷直流电机控制系统要求不断提高的问题,研究了基于FPGA的无刷直流电机控制系统,结合Matlab搭建无刷直流电机系统的仿真平台,对其不同调制方式的转矩脉动影响进行详细的分析;并采用HDL硬件语言对其无刷直流电机控制系统各模块进行了设计,仿真结果表明其能够满足电机控制系统的调速功能等要求,具有一定的应用价值。     

一种转子位置传感器无刷直流电机速度检测方法

本文提出了一种利用转子位置传感器发出的信号测量无刷直流电机（BLDC）转速的方法,并设计了相应的转动方向测定电路和数字PI速度控制器模块。通过利用比例积分控制器计算半个转动周期内的两次连续测量值,结合提出的转动方向测定电路和数字PI速度控制器,可以得出具有双倍测量频率的转子转动周期的准确值。最后将提出的方法在FPGA平台进行了实现,并与真实数据的对比表明,该算法在无换向器直流电机上可以获得具有高精度及高频率的速度测量值（每转动1周至少测量6次）。     

基于DES的无刷交流电机控制系统FPGA设计与实现

本文介绍了一种基于离散事件系统（DES）的无刷交流（BLAC）电机的电流控制系统,提出系统的控制器带有图形用户界面(GUI),能够直接显示出有限状态机（FSM）的状态。通过应用FPGA对原有DES控制系统进行改进,将这五个选定的矢量视为的DES离散状态,合理设置FSM选择矢量规则,实现了限定所有可能的方向。在Xilinx Spartan 3E FPGA平台进行的硬件测试结果显示,本文提出的方法减少了60%以上的开关变化数量和开关损耗,证明了提出的DES改进方法对负载变化具有健壮性。     

基于PSoC处理器无刷直流电机调速方法

本文利用赛普拉斯可编程片上系统(PSoC)丰富的片上资源,对无刷直流电机采用PWM调制、全桥式控制方案,实现了电机调速系统。从软硬件两方面分析了调速方法及其性能,实际测试结果表明,该系统具有良好的控制效果。     

基于自适应模糊PID控制的无刷直流电机调速系统

对无刷直流电机的控制技术与调速方法进行了研究,在Matlab7.0/Simulink窗口下,构建了永磁无刷直流电机调速系统仿真模型,设计了自适应模糊PID控制器,对电机的低、中、高速运行状况予以研究,并与常规PID控制器开展对比研究。结果表明:本文所设计的自适应模糊控制系统,不论是动态、还是静态性能,对比常规控制器更加优越,在负载扰动、系统参数的变动等方面,该系统的适应能力较强,控制效果较好。     

基于FPGA的无刷直流电机控制器设计

针对现有直流无刷电机控制器设计方案的不足,提出一种基于FPGA平台的无刷直流电机控制器设计方案,采用FPGA设计电机转速、电流双闭环控制系统,系统硬件包括以FPGA为核心的控制电路和以电机为对象的驱动电路,系统软件采用Verilog HDL生成速度和电流采样模块、电机驱动换相模块、PWM生成模块等,同时在VGA上显示控制系统的运行状态。控制器测试实验结果表明,设计的控制器能使电机在启动后1 s内达到转速给定值,1 s后保持在稳态值的±2%内,表明该控制系统具有较高的控制精度和较好的稳定性。     

基于 Matlab/Simulink的无刷直流电机控制仿真研究

基于Matlab/Simulink,本文设计了一个无刷直流电机的控制方案,详细阐述了无刷直流电机的运行原理,并用Matlab/Simulink对其进行了仿真。实验证明,用Matlab/Simulink开发的平台能够有效地实现对无刷直流电机的控制。     

基于FPGA的PWM数字化实现方法及其应用

对PWM的一种非对称规则采样原理进行研究,给出了在线运算的简便算法,并在此基础上提出一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的PWM变频调速的数字化调制方法。该方法以FPGA及ROM作为可编程定时器,高开关频率基本固定,调制比与相位、频率可以分别独立控制,特别适用于PWM可逆整流器。由于整个系统是由一片FPGA来控制,节省了大量的模拟器件,简化了电路板设计,提高了系统的灵活性、精确性和可靠性。而且利用FPGA的在系统编程功能,使系统的升级换代十分方便。实验结果表明,该方法具有响应速度快、实时性强、可靠性高等特点。     

基于LPC2210的无刷直流电动机的控制

文中从硬件和软件两个方面具体介绍了控制系统的设计结构,基于LPC2210丰富而强大的控制功能,以LPC2210为主控芯片设计的无刷直流电动机控制系统,具有实时性好和可靠性高的特点;同时采用uC/OS-Ⅱ操作系统,不仅使多任务程序设计简化,也使电机可以应用在复杂的需要处理多任务的场合.     

一种直流电动机控制电路的设计

根据脉宽调制（PWM）控制器UC3637及功率驱动放大器IR2110的工作特点,设计一种直流电动机PWM控制电路,详细给出电路原理图及外围电路的设计方法,包括脉宽调制、驱动、检测及保护等电路设计。实验证明,该电路具有良好的调速和驱动性能,可与不同的计算机控制算法相结合,从而实现不同的运动性能。     

n电平空间矢量算法的优化及其硬件实现

 本文提出了一种适合硬件实现的多电平空间矢量调制算法,该算法利用空间矢量图的几何对称性来实现算法优化.多电平空间矢量图可以划分为几何形状完全一致的六大扇区,优化算法通过扇区之间的对应关系把矢量调制算法的计算集中在一个扇区内完成.与传统的空间矢量算法相比,计算量减少为原来的1/6,更适合用硬件实现.为了设计出的硬件电路具有通用性,本文给出了具体设计过程.最后,文章以两电平和三电平IP(Intellectual Property)核的设计为实例验证了优化算法的正确性和有效性.     

基于FPGA的直流电动机伺服系统改进

随着电子技术的发展,直流电机控制的方式正在发生着很大的变化。当计算机进入控制领域后,PWM脉宽调制方式已经成为电机控制的主流。随着可编程逻辑器件的出现,又给直流电机的伺服提供了新的方法和手段。文中系统利用FPGA作为主控制芯片,利用VHDL语言在片内实现分频模块,AD控制模块,反馈控制模块等,最后完成对PWM波形的脉宽调制,从而达到对电机的转速、正转或者反转等等参数的控制。在Quartus II软件上仿真后说明采用位置反馈、速度反馈和电流反馈对直流电机进行控制更精确,更可靠。     

一种直流电动机控制电路的设计

根据脉宽调制(PWM)控制器UC3637及功率驱动放大器IR2110的工作特点.设计一种直流电动机PWM控制电路,详细给出电路原理图及外围电路的设计方法,包括脉宽调制、驱动、检测及保护等电路设计.实验证明.该电路具有良好的调速和驱动性能,可与不同的计算机控制算法相结合,从而实现不同的运动性能.     

VHDL实现PCM码解调程序模块设计

依据VHDL程序设计出针对现场可编程门阵列(FPGA)的脉冲编码调制(PCM)码解调电路.解调数据过程分为位同步、字节同步、帧同步和串并转换,并对相关程序模块进行仿真.通过调试硬件电路,验证了该PCM码解调系统所实现的功能.     

基于FPGA的语音信号波形VGA显示方法

在基于FPGA的语谱分析研究与设计中,需要将语音时域波形和语谱分析结果同时显示在VGA屏幕上,而采用一般方法只能在有限的VGA显示区域内显示局部波形,无法将完整的一段语音信号波形显示出来。针对这一问题,提出了一种适合FPGA实现的语音信号波形VGA显示方法。该方法通过分析语音信号的波形特点,以及显示中存在的波形放大、波形缩小两个问题,提出线性插值和保留极值的解决方法,并详细探讨了这两种方法的FPGA硬件实现结构。实验结果表明,该方法能够有效地对语音信号进行正确显示。     

无刷直流电机在PWM调制下的研究

文章以无刷直流电机(BLDCM)双闭环调速系统为基础,分析脉宽调制(PWM)方式对三相六状态二二导通BLDCM控制系统的影响,提出了在PWM-ON-PWM(前30°和后30°进行PWM控制,中间60°保持恒通)方式下的转矩脉动补偿,并且将传统PI控制器用模糊PI控制取代。建立了仿真模型,采用Matlab/Simulink软件进行了仿真实验。结果表明,该控制不但能够完全消除非换相期间由于关断相出现电流而引起的电磁转矩脉动,还能够补偿由于换相而引起的转矩脉动。