基于FPGA的永磁同步电机伺服控制系统设计

为了研究与实现高性能的永磁同步电机(PMSM)伺服控制系统,设计了基于FPGA的伺服控制方案.在PMSM的数学模型基础上,根据矢量控制理论,采用现代EDA设计方法和模块化设计思想,在单片FPGA上实现了电机矢量控制系统的坐标变换、空间矢量脉宽调制(SVPWM)、三闭环控制调节器、电机反馈接口以及上位机通信模块.系统同时兼容增量式编码器和多摩川绝对式编码器,电流环频率达25 kHz,位置环和速度环频率达12.5 kHz,具有高可靠性、可拓展、响应快的优点.实验验证了系统的可行性,并且具有较好的位置精度和动态性能.     

基于FPGA的异步电动机变频调速系统

针对传统的单片机(MCU)或数字信号处理器(DSP)以软件方式实现的控制系统普遍存在速度慢、稳定性差等问题,以实现全数字电机控制器的集成化为背景,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)硬件设计方案,并结合EDA模块化的设计方法和Verilog HDL硬件描述语言,在一片FPGA芯片中得到了验证和实现;采用"top-down"设计思想,对系统按功能划分模块进行了设计;首先对各功能模块进行了设计、仿真、验证,然后将整个系统组合起来进行了仿真、验证,最后利用FPGA进行了硬件验证;在此基础上,完成了异步电机SVPWM调制方式的V/F开环变频调速系统的实验。研究结果表明,该系统稳定性高、占用资源少、复用性高,在实时性、灵活性等方面有着MCU、DSP无法比拟的优越性,为设计高性能的电机控制专用芯片奠定了基础。     

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.     

一种交流伺服驱动器的研究与实践

介绍了一种采用IPM功率模块的伺服系统的结构。在矢量控制的基础上,系统采用单片机和大规模可编程门阵列（FPGA）来处理位置和速度、以及故障诊断。通过改变系统单片机程序和相关门阵列的编程,也可将系统作为三相混合式步进电机驱动器来使用。     

LabVIEW在永磁同步电机矢量控制系统中的应用

针对永磁同步电机(PMSM)的矢量控制,基于图形化编程语言LabVIEW和虚拟仪器数据采集设备,编写实现了带有死区补偿的空间矢量脉宽调制(SVPWM)程序,产生了SVPWM信号,搭建了电机转速、电流等参数动态测量系统。在数字化交流PMSM调速系统上进行了验证,实验结果验证了利用虚拟仪器实现SVPWM方案的可行性,电机参数动态测量系统精度高、实时性强、响应速度快。     

基于FPGA的模拟电机电压信号在环测试系统设计

在电机矢量控制中,只有通过完整的闭合回路控制才能产生定子电流。为了简便验证AN9238采样的正确性,并考虑到准确性、通用性和可移植性,设计了模拟电机电压信号在环测试系统。该系统使用FPGA作为主控制器,将FPGA、上位机和DAC模块作为模拟电机输出两相电压的主要组成部分,并将AN9238模块作为数据采集验证部分。文中对系统整体方案设计进行阐述,并且验证了模拟电机两相电压输出以及数据采集的正确性,与系统预期的设定电压相对比,实验结果显示该系统能够自定义输出电压范围内任意电压以及AN9238采集模块的准确性,总体设计满足工程实际需求。     

基于Simulink的SVPWM控制方法仿真

SVPWM (空间矢量脉宽调制)是一种将三相交流电机等效为两相直流电机的控制方式。由于SVPWM控制方法具有电流谐波小、转矩脉动小、低噪声、控制电路简单、可靠性高等优点,因此被广泛应用于电机控制领域。通过介绍SVPWM的基本原理,提出一种简单的SVPWM的控制方式并在PMSM电机上应用,最后经过MATLAB/Simulink建立控制模型,进行仿真计算,验证了所述方法及理论。     

基于DSP与人工神经网络技术的交流电机控制器的设计

介绍了一种基于DSP与人工神经网络技术的交流电机控制器.根据SVPWM的基本原理,利用人工神经网络技术,提出了一种新型的SVPWM计算方法.通过MATLAB的离线建模与学习、DSP的实时控制,设计了一款高性能的交流电机矢量调速控制器,实现了对交流电机运行的有效控制.     

基于SVPWM的感应电机转子磁场定向控制系统研究

介绍了电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）的基本原理、基本感应电机理论和坐标变换关系，给出转子磁场定向控制确定定向磁场在两相静止坐标系中位置角的算法，分析了基于SVPWM的感应电机转子磁场定向控制系统原理，并实现了SVPWM算法。给出了通过MATLAB仿真软件对系统进行仿真的结果。     

基于DSP的三相混合式步进电机的SVPWM控制

提出了基于DSP的三相混合式步进电机电压空间矢量SVPWM控制方法。通过对三相步进电机旋转磁场的空间电流矢量合成以及Clarke、Park变换,使绕组中电流在细分控制下得到了较好的电流正弦波形,实现恒转矩控制。实验结果表明,SVPWM控制系统极大的降低了步进电机低频振荡现象,改善了高速运行时的力矩特性。     

基于DSP的SVPWM异步电机控制系统研究

电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）算法具有电流谐波损耗小,电压利用率高的特点。在TI的电机控制芯片1MS320L12407A上产生SVPWM具有结构简单、稳定可靠、成本低廉等优点,有着广泛的应用前景。文中叙述了SVPWM的基本原理和在TMS320LF2407A上的产生方法,介绍了TMS320LF2407A在电机控制中的应用。实验结果验证了该方法的正确性。     

基于 DSP三相交流电动机矢量控制的软件设计

介绍了全数字式三相交流电动机矢量控制的软件设计。在软件设计中完成了主程序和PWM时基、A／D转换及故障中断子程序的设计,在PWM时基中断子程序设计中重点叙述了PWM矢量控制实现的具体方法。电机启动时采用SVPWM开环控制运行,系统进入闭环后采样电机定子电流,进行Clarke变换和Park变换。结果表明,三相交流电动机启动快,调速范围宽,精度高。     

基于SVPWM的电动汽车直接转矩控制方法研究

针对传统直接转矩控制系统中存在较大转矩磁链脉动和开关频率不恒定等问题,对电动汽车用永磁同步电机的数学模型及其直接转矩控制方法进行了研究,提出了一种基于空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的直接转矩控制系统方案。该方案采用预期电压矢量计算单元取代传统直接转矩系统中滞环比较器,以得到能够减小当前定子磁链与转矩脉动的预期电压矢量,再利用SVPWM技术将预期电压矢量转换为实际电压矢量以实现对电机的控制。在Matlab/Simulink下构建了基于SVPWM的电动汽车直接转矩控制系统的仿真模型。仿真研究结果表明,该控制系统可以获得较小的转矩脉动和磁链脉动。     

DSP技术在数控机床伺服系统中的应用

介绍了一种电机控制专用芯片TMS320LF2407A,并推导出空间矢量PWM(SVPWM)的数字算法,最后给出了二者在数控机床伺服系统的应用。实验证明,本系统具有良好的动静态性能。     

基于DSP的交流异步电机控制技术

介绍电压空间矢量脉宽调制和矢量控制的基本原理,运用TI公司面向电机控制推出的新一代数字信号处理器芯片TMS320LF2407A,提出了一种实现SVPWM方法.并充分利用了DSP强大的运算能力,采用双闭环控制更好地实现了交流矢量调速系统所需的快速性和实时性,大大简化了硬件电路.最后给出了基于matlab仿真的实验结果.     

基于EKF的低速永磁电机控制系统建模与分析

为了实现大转矩、低转速永磁电机的变频控制,提出了一种基于卡尔曼滤波原理的调速系统。在系统中,采用卡尔曼滤波算法对电机位置、转速和d—q轴电流进行了估计。在广义卡尔曼滤波（EKF）的基础上,系统的电流环和速度环采用PI控制,电机采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）矢量控制方法。利用Matlab／Simulink对整个系统进行了仿真建模,并对仿真结果进行了分析。通过对误差的分析以及参数鲁棒性的分析,可以证明卡尔曼滤波算法适用于低速的永磁电机调速系统。     

高性能永磁同步电机交流伺服系统的研究

介绍了永磁同步电机的数学模型，叙述了空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的原理，构建了永磁同步电机交流伺服系统，并对上述电机模型，SVPWM算法以及伺服系统进行了仿真实现。     

基于SVPWM技术的感应电机转子磁场定向控制系统研究

文章对基于SVPWM技术的感应电机调速系统进行了研究,并就感应电机转子磁场定向矢量控制进行了详细分析,提出了一种简单的电压源逆变器供电的感应电机转子磁场定向控制策略,并进行了MATLAB仿真和实验验证。仿真和实验结果表明了该方法的有效性,同时也表明该矢量控制方法具有优良的动态响应及带负载能力。     

一种新型的三电平逆变器中点电压平衡控制策略

三电平逆变器中直流侧中点电容电压平衡问题直接影响着逆变器及其电机调速系统的可靠性。文章首先介绍了三电平逆变器的SVPWM算法;在此基础上,提出采用动态调整正负空间电压矢量作用时间的方法来实现中点电位平衡,并作了具体的阐述。理论分析和仿真结果表明,此方法能有效地平衡三电平逆变器的中点电压。     

基于TMS320F2812的永磁同步电机SVPWM调速

针对空间矢量脉宽调制（SVPWM）能明显减少逆变器输出电压的谐波成分,且具有较高的电压利用率,更易于数字实现的特点,介绍了一种基于TMS320F2812和智能功率模块（IPM）IRAMX16UP60A的电压空间矢量控制系统的方案。阐述了SVPWM的原理与实现,并在此基础上讨论了以TMS320F2812为控制核心的系统硬件实现和软件设计方法。测试结果表明,该方案SVPWM谐波少,控制系统稳定可靠,永磁同步电机（PMSM）控制精度高、速度稳定、超调量和稳态误差都比较小,达到了预期的要求。