高精度无刷直流电机模糊控制系统的研究及FPGA实现

为了解决无刷直流电机控制准确性低和不稳定性问题,设计实现了一种高精度无刷直流电机模糊控制系统,以FPGA作为设计的硬件处理平台。硬件电路设计主要有FPGA外围电路、驱动电路和位置检测电路。实现了一种新的参数自适应模糊PID控制算法的闭环控制系统的硬件,该算法能有效提高电机的控制能力和增强其动态特性。通过硬件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。     

基于FPGA的步进电机定位控制系统的设计

主要介绍了利用Altera公司的10K10型号的FPGA芯片来实现步进电机的定位控制系统设计的全过程,本系统是基于51单片机控制,以FPGA芯片来实现驱动步进电机的脉冲分配,并作为核心电路加以必要的数字模拟辅助电路,形成一个4相8拍步进电机定位控制系统。实验证明,此方法是基于目前较流行的FPGA芯片,控制精确且稳定度极高,切实可行有效的设计思想和方法。     

一种新的可编程红外焦平面驱动电路系统设计

介绍了一种新的基于单片机和FPGA的可编程的驱动电路系统。在该系统中,偏置电压的产生和调节是利用单片机控制来实现的;而对于脉冲驱动,则先由FPGA产生初始的脉)中驱动波形,而后结合单片机对其进行电平提升和转换,最终得到符合要求的驱动脉冲信号。实验结果表明,该系统较传统的设计具有精度高、灵活性强以及体积小和功耗低等特点。     

毫米波有源相控阵雷达波束控制系统的设计与应用

介绍了相控阵雷达波束控制系统的基本原理,分析了设计波束控制系统的两种方法,最后设计了一个采用FPGA+DSP的毫米波波束控制系统,验证了该波束控制方案实现的可行性,为以后的相控阵雷达波束控制系统设计提供了依据.     

小阵面相控阵雷达波束控制系统的实现

对于阵面规模小的相控阵雷达,波束控制系统为了减少设备硬件量,满足快速波束变换的要求,采用集中式控制模式,查表计算的方法来实现波束控制码的运算和状态码的控制。设计中DSP计算查找波控运算基码,FPGA根据基码按阵面排列顺序并行计算各个单元的波控码,有效地降低了波束转换时间。采用DSP和FPGA相结合的工作方式,运算速度快、编程灵活、调试方便,对于分布式波束控制的设计也具有一定的参考性。     

无线遥控直流电机控制器的研制

文章在分析直流电机控制设备或装置控制要求的基础上,采用以ZX1527芯片为核的无线遥控器,设计分析控制协议,进行一种通用控制系统的方案设计,发现可采用不同直流电压供电的继电器控制系统框图,设计并分析单片机控制电路和输出驱动电路等核心功能电路,给出主程序和中断服务程序流程图,系统可通过软件实现无限位自动停机功能,产品经调试达到了设计要求。     

基于双单片机的电烤箱温度控制系统设计

针对生产生活中对温度控制的高精度要求,利用双单片机(SCM)作为硬件平台,融合无线传输技术、PWM波产生技术,采用PID算法,设计了一种基于双单片机的电烤箱温度控制系统.采用多点测温,提高温度控制精度;利用无线传输芯片nRF24L01进行两单片机之间的通信,实现检测和控制的分离.同时进行键盘显示电路设计,实现数据的输入、显示功能;进行超限报警电路的设计,防止温度出现大的超调.经过硬件结合软件调试,整个系统运行良好,很好的实现了温度控制.     

基于TSL模块的智能导航平台开发

智能导航平台是在一个标准汽车模型和直流电机基础上,配以单片机及外围电路共同构成的智能平台,其优点在于能够根据路况而改变和自动实现转弯等功能,这就对硬件机械的设计要求很高。基于此,本文研究了基于TSL1401线性CCD图像识别智能小车的设计与开发,分别进行了CCD传感器信号采集处理模块设计,主板及电机驱动模块设计,控制算法的编制及执行和调试、舵机控制设计与安装,通过系统硬件平台搭建和软件设计,采用TSL1401线性CCD作为小车的循迹模块来识别白色路面,采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号,完成了基本功能和系统调试,测试结果表明系统具有良好的避障成功率和控制精度。     

步进电机定位控制系统的设计

系统基于51单片机控制,以FPGA芯片来实现驱动,步进电机的脉冲分配作为核心电路加以必要的数字模拟辅助电路,形成一个4相8拍步进电机定位控制系统。该系统完成了步进电机的正确脉冲分配并实现了步进电机的方向调节、速度调节及定位控制等功能,由于单片机控制模块的使用使得FPGA驱动模块对步进电机的定位控制更加方便,对步进电机的速度控制精度很高,并且更加准确。     

基于单片机控制的电子节气门的研究与实践

阐明一种基于单片机控制的电子节气门控制系统。它以ATmega16单片机为控制核心,德国博世公司电子节气门为研究对象,通过传感器测量加速踏板位置信号,然后经过单片机控制算法的处理,驱动直流伺服电动机,从而带动节气门盘片旋转到指定开度,以实现闭环控制。同时,系统的上位机通过USB转RS232接口,实现与单片机的通信,便于系统的调试与运行。     

基于FPGA的交通灯的设计与实现

该文叙述了一种基于FPGA(Field-Programmable Gate Array)和Quartus II开发平台来实现十字路口交通灯控制系统的方案。其中,各功能模块采用VHDL硬件语言来表达,在Quartus II平台上进行编译、仿真,并生成相应的顶层文件,然后下载到FPGA芯片上,最后进行实验验证。实验结果表明,设计的交通灯控制系统基本可以实现预定的功能,具有一定的可行性。     

舰载搜索雷达稳定平台控制系统设计

在舰载搜索雷达中,采用现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理(DSP)芯片为硬件基础。运用改进型比例积分微分(PID)控制算法,实现稳定平台控制系统数字化设计,提高了系统性能和可靠性。     

航管二次雷达射频切换单元FPGA实现

为适应中国民航对单脉冲二次雷达的双机热备份功能要求,采用现场可编程门阵列（FPGA）,并使用硬件描述语言对可擦除可编程逻辑器件（EPLD）进行编程控制,以实现单脉冲二次雷达切换单元的主要功能：响应监控系统的切换命令,当设备故障时自动或者手动地切换到非故障机柜,使雷达连续地输出航迹数据。现场可编程门阵列的运用增强了射频切换单元控制的灵活性与可靠性,大大提高系统的检测性能与处理性能。     

FPGA在相控阵波束控制器中的应用

相控阵雷达波束控制器是相控阵雷达的重要组成部分。介绍了分布式波束控制方法,在此基础上应用FPGA（现场可编程门阵列）芯片进行了相控阵16单元子阵波束控制器的设计仿真。基本思想是先脱机计算得到子阵中各个移相器的控制码数据,并将控制码编写成查找表,利用FPGA嵌入式存储块实现查找表。在QuartusⅡ6．0平台下利用VHDL语言对控制电路编程仿真,并下载到芯片中,实现扫描和跟踪模式下对各个移相器的布相。利用FPGA芯片可以降低外围电路的复杂度,有效降低电路引脚数量,提高高频时的可靠性,易于设计修改和维护。仿真结果表明了设计的可行性。     

基于FPGA的二值图像连通域快速标记

针对连通域标记算法运算量大、速度慢、硬件实现困难的缺点,提出一种适于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）实现的二值图像连通域快速标记的算法,并用VHDL硬件开发语言在XILINX公司的FPGA上实现。实验结果表明了该算法能对二值图像复杂的连通关系正确标记,易于硬件实现,大大节约了硬件资源,电路结构简单,满足实时性要求。     

基于光电二极管阵列的成像测量系统设计及其应用

为了实现在机载条件下对降水粒子进行成像测量,设计了一种基于光电二极管阵列的成像测量系统。该测量系统由光学系统、硬件系统和软件系统三部分组成,其中光学系统可实现激光光束整形和对粒子进行成像;硬件系统则由前端信号调理电路和FPGA控制电路两部分组成,主要实现粒子图像信号的采集与处理;软件系统则包含下位机软件系统和上位机软件系统两部分,可实现对粒子图像的压缩、显示和存储。室内标定实验结果表明,系统探测的分辨率为60um,可探测粒径范围是60um～7400um;外场飞行试验表明,所设计的系统可满足在机载飞行条件下对降水粒子进行成像测量的要求。     

PID算法的FPGA实现

PID控制器作为一种传统的控制方法在现代工业现场应用仍然非常广泛,实际工程中使用的PID控制系统多为基于单片机技术的软件实现,其实时性与抗干扰性能并不理想。本文采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)来设计一款硬件PID控制器,很好地克服了软件实现方案的上述缺点。实际运行结果表明,采用该方法可明显改善效果,在简化设计的同时可以提高系统的实时性和抗干扰性。     

基于SPU的雷达信号处理技术

研究了基于信号处理单元（SPU）平台的雷达信号处理技术,结合某雷达系统需求,采用高性能双数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）的SPU硬件处理平台实现雷达信号处理,使用串行设计技术提高雷达信号处理的实时性、通用性、可靠性,同时减少信号处理的硬件设备量。实验结果验证了基于单块SPU雷达信号处理的可行性。     

液晶光学相控阵的双波束成形和2维扫描技术

为了在光学相控阵中实现双波束成形和2维扫描,以玻璃作为基底材料,以液晶作为移相介质,利用液晶的电控移相特性,对入射光束进行双波束成形和相控空间扫描;采用现场可编程门阵列芯片对液晶驱动芯片进行波控数据发送,完成对液晶移相阵列的电压驱动,从而达到电控光束扫描功能,完成单个透射型液晶光学相控阵组件的研制;利用该组件的电控光束扫描功能,采用多个组件级联的方式,实现基于透射型液晶光学相控阵组件的双波束成形和2维扫描技术。结果表明,该系统能够实现双波束独立偏转控制,以及高精度的空间2维偏转。