永磁同步电动机伺服控制器保护系统设计

针对数字信号处理器TMS320F2801和智能功率模块FSBB30CH60F构成的永磁同步电机伺服控制器,设计了一套完善的保护方案,包括过流、短路、过压、欠压和过热保护.实际应用表明,保护方案稳定可靠,抗干扰能力强,解决了容易出现误保护的问题,能适应恶劣的工业环境.     

基于FPGA的反应式步进电动机细分控制器设计

针对反应式步进电动机的正弦转矩特性,介绍了等步距角细分电流的计算方法.相对于以前的计算方法,该方法精度更高.用VHDL语言设计了基于FPGA的多级细分控制器.该控制器不仅可将稳定平衡点之间的通常步距进行多级细分,还可提供不同的步进速度.该控制器的应用可大大简化细分驱动电路的结构,提高微处理器的工作效率.仿真结果验证了设计的正确性,所设计的基于FPGA的细分控制器稍作修改即可满足于对于不同类型的步进电动机.     

基于PC机的步进电动机控制研究

结合两相混合式步进电动机细分驱动器,给出了通过PC机的串、并口分别实现步进电机的控制方法,并对串口和并口控制两种控制方法进行了对比,阐述了其控制特点,以满足对不同场合控制的需要.     

基于FPGA的步进电动机加减速控制器

为解决步进电动机加减速控制问题,给出了基于抛物线算法的FPGA实现方案,并在一片常用的可编程门阵列Cyclone I FPGA得到了具体验证。该方案综合运用FPGA可编程的逻辑功能,针对步进电动机控制特点,采样HDL硬件描述语言实现了SPI通讯模块、计数模块、ROM模块等功能。整个控制系统精度高、调节快,运行效果表明,在加减速过程中加速度与速度的平稳性有了较大的改善,并且占用很少的逻辑单元。     

基于DSP的某轻武器伺服控制系统设计

提出的基于数字信号处理器的伺服控制系统充分利用了DSP周边接口丰富、运算速度快的特点,使系统硬件简单、结构紧凑。控制算法采用增量式PID控制算法。系统实时性和控制精度较高。     

步进电动机的应用

介绍了步进电动机的应用领域，解答了在步进电动机系统的应用中，使用者需要了解的问题。对步进电动机的选用给出了详细说明。     

步进电动机的高速运行控制器

介绍一种步进电动机高速运行控制器,它由8096十六位单片计算机、DAC1208十二位数模转换器及精密频/压转换器LM331为主构成。对电机施行软件法速度量控制,能产生0～100kHz的连续控制脉冲,且可根据电机特性,平滑地升降频,为高性能的步进电动机系统提供了控制手段。     

步进电动机的计算机控制

步进电动机是数字控制系统中的执行电动机,它具有结构简单,运行可靠,步距角不受电气、负载和环境条件的影响,有良好的控制性能等优点。随着数控技术和数控电子设备的发展,特别是电子计算机、办公自动化、工业自动化和电信等设备的发展,步进电动机的应用越来越广泛,而且往往成为这些设备中的关键元件。如打印机、传真机送纸机构、数控机床及阀门控制等,都用到步进电动机。 与交直流电动机不同,仅仅接上供电电源步进电动机是不会运行的。为了驱动步进电动机,一般需要由一个决定电动机速度和旋转角度的脉冲发生器,一个使电动机绕组电流按规定次序通断的脉冲分配器,一个保证电动机正常运行的功率放大器,以及一个直流功率电源等组成一个驱动系统。     

步进电动机的闭环控制系统

系统阐述了步进电动机闭环控制系统的优点,给出了几种典型的闭环控制系统,并提出了步进电动机高精度定位系统的设计思想。     

步进电动机控制系统设计概述

为了建立一个高效的步进电动机控制系统,需要将采用步进电动机作为执行机构的系统看作是一个由步进电动机、驱动电路和控制器三部分组成的有机整体。从系统的观点出发,研究了如何通过分析一个系统得到所需要的有用信息,然后利用这些信息选择步进电动机和搭建驱动电路。对于步进电动机的选择,通过对其参数含义的深入分析,给出了相关转矩、转动惯量、频率等参数选择的建议和相关公式。对于驱动电路的搭建,根据步进电动机的不同特点,分别给出了其基本的驱动电路,并通过四相永磁步进电动机25BY4803对改善驱动性能的方案进行了仿真。对于步进电动机绕组电流检测,提供了几种可供选择的方案,可以根据实际情况选择。     

基于FPGA的无刷直流电机舵机控制器设计

针对无刷直流电机的运行特点,建立了以FPGA芯片为核心的相互独立的四轴无刷直流电机舵机伺服控制系统。利用VHDL语言设计了各功能硬件模块和NIOS软核处理器,并用C语言编程在软核中实现了针对无刷直流电机的带前馈的电流、速度和位置三闭环软件控制算法。整个控制系统体积小、可靠性高、灵活性强,实现了全数字控制。通过实验验证了基于FPGA芯片的无刷直流电机舵机全数字化控制器的先进性。     

基于FPGA和DSP的高性能伺服控制器设计

针对高性能伺服控制器对复杂的控制算法以及较小延时的需求,研究了一种基于FPGA和DSP的高性能伺服控制器设计方法。FPGA完成电流环、坐标变换、空间脉宽矢量调制、电流位置读取,DSP则负责速度环、位置环和上位机通信,使系统既能实现复杂的控制算法,又能将延时控制到最小,从而保证控制器的最佳性能。此外,详细介绍了两者之间的通信方式以及三环控制器设计。试验数据结果表明,伺服控制器速度环带宽能达到100 Hz,额定转速下稳速精度在1 r/min以内,定位精度能达到0.02°,证实了该控制器结构的实效性。     

基于FPGA的反应式步进电动机控制系统设计

提出的步进电动机新型控制系统设计方法综合了EDA技术、单片机和模糊控制技术,将细分功能、速度控制功能及模糊控制功能集成于FPGA芯片,实现了三相反应式步进电机双正弦电流可变细分新型驱动控制器。实验证明该驱动控制系统细分精度高、可维护性强,可实现非线性定位误差智能补偿,并且在指示表自动检定仪伺服进给机构中得到了良好的应用。     

基于FPGA的直流电机PWM控制器设计

利用FPGA可编程芯片及Verilog HDL[1]语言实现了对直流电机PWM控制器的设计,对直流电机速度进行控制.介绍了用Verilog HDL语言编程实现直流电机PWM控制器的PWM产生模块、串口通信模块、转向调节模块等功能,该系统无须外接D/A转换器及模拟比较器,结构简单,控制精度高,有广泛的应用前景.同时,控制系统中引入上位机控制功能,可方便对电机进行远程控制.     

基于FPGA的USB通信模块在伺服系统中的应用研究

介绍了一种基于FPGA+CY7C68013的USB通信模块及其在伺服系统中的应用,给出了以USB2.0接口芯片CY7C68013同步SlaveFIFO读写模式为基础,现场可编程门阵列(FPGA)为状态控制芯片的硬件方案。通过编制固件程序和verilog程序,成功实现了以USB2.0为接口的伺服驱动器与上位机(PC)之间的高速数据传输。最后运用上位机Cypress USB Console软件进行测试,结果表明系统具有数据传输准确、速度快等优点。     

基于FPGA的真空镀膜机控制系统通讯模块设计方案

介绍了基于FPGA的太阳能真空集热管磁控溅射镀膜机控制系统通讯模块(UART)的设计和实现过程.该设计采用了可编程逻辑器FPGA,并基于超高速硬件描述语言VHDL在XC2S2005PQ-208芯片上编程实现;使真空镀膜机的检测设备复合真空计与FPGA控制器实现了先进的数据通讯,提高了镀膜机的镀膜工艺和技术.     

基于FPGA的DDR4多通道控制器设计

在网络通信和图像处理等系统中存在多个子系统同时访问外部存储器的情况,多通道存储控制器则可以有效地解决这个问题。然而随着数据量的激增和处理单元性能的提升,传统的多通道控制器带宽利用率低,难以满足系统对存储器高速存取的要求。因此,针对上述问题,本文设计了基于FPGA的DDR4多通道控制器。该控制器定义了简化的用户接口并支持网络通信中的循环缓冲区设置,降低了使用的复杂度,同时提高了设计的通用性。设计采用基于循环优先级仲裁器的系统转换结构,高效地解决多通道访问冲突问题,提升了系统的带宽利用率。此外,系统采用分片机制实现循环缓冲区内的访问回绕。基于Xilinx KCU116 FPGA的板级测试表明,本文所设计的多通道访问结构的测试结果与仿真一致。在访问长度为4069字节时,系统最高有效带宽为78.3Gbps,带宽利用率达到94.0%。     

伺服控制系统中模糊免疫PID控制器设计

设计一种基于FPGA平台的模糊免疫PID控制器的硬件实现方式,该控制器将模糊免疫PID算法的抗干扰性、鲁棒性与硬件实现的实时性有效的结合起来,提高了伺服控制系统的性能.首先对模糊免疫PID算法进行了介绍和数学推导,然后采用离线计算,在线查找表的方法实现模糊免疫控制.基于Verilog语言设计PID控制器,完成时序仿真测试.数据表明控制器设计过程合理,仿真结果正确,改善了传统PID控制器的性能,是小型系统智能控制一种新的有效途径.     

基于FPGA的GOOSE通信系统

GOOSE作为IEC 61850中的一个亮点,在电力系统各领域的作用变得日益重要。GOOSE属于GSE两种报文结构中的一种,它主要用于传输变电站中的跳闸、闭锁等状态量信息和开关信息。如何实现GOOSE的实时及可靠传输,显得至关重要。针对GOOSE报文的可靠性和实时性,提出了一种基于FPGA技术的单CPU构架模式的GOOSE报文通信系统,并介绍了其可靠性与实时性功能的实现。最后,通过实验验证了装置传输的可靠性,并对装置的传输延时进行了检测。