基于FPGA的速度和位置测量板卡的设计与实现

针对增量式光电编码器经典速度测量算法M／T法低速采样时间过长和位置测量算法精度不高的问题,本文基于定采样周期M/T法设计实现了速度和位置测量板卡。采用Xilinx公司的XC3S400FPGA为核心控制芯片进行设计,并设计PCI04总线接口实现板卡与控制器的数据通信。该板卡接收处理光电编码器的反馈脉冲得到速度和位置参数,将数据通过PCI04总线接口传递给控制器。实验表明,板卡的最小采样时间达到1ms,并且位置测量精度可达5×10^-5。     

基于CAN总线的四路舵机控制器的研究

本文设计了一种基于CAN通信总线的新型舵机控制器.该控制器考虑了谐波传动的随速度波动和低阻尼特点,以提高舵机系统控制品质为目标,采用增量式分段PID算法产生PWM信号,对舵机随动系统进行实时精准控制,并通过CAN2.0总线接口实现了微型计算机与CPU之间的实时变量传送,方便了程序的调试.测试结果表明,该控制系统具有抗干扰性能好、控制品质优等特点.     

基于FPGA设计EnDat编码器数据采集后续电路

随着集成电路技术的发展,FPGA以其体积小、速度快、功耗低、设计灵活、利于系统集成、扩展升级等优点,被广泛地应用于高速数字信号传输及数据处理。EnDat数据接口是适用于编码器的双向数字接口。EnDat可传输编码器的位置值,也能传输或更新保存在编码器中的信息或保存新信息。在此介绍了EnDat接口的特点、功能、时序和数据传输、OEM数据存储,以及编码器数据采集后续电路设计方案,基于FPGA编码器接口的设计,用以进行编码器和DSP处理器之间的通讯。     

基于FPGA的视频数据解析及回放技术

本文给出了一种远程视频会议系统节点设备的视频数据捕获及回放的FPGA实现。本地捕获数据在进行压缩之前,需要对每一帧中色度信号U、V、亮度信号Y以及同步信号进行分离。通过DSP EM IF接口与FPGA之间的通信,实现了捕获和回放的单片FPGA设计,给出了基于FPGA的视频数据解析方法,同时也给出了DSP EM IF控制器和SDRAM控制器的FPGA实现。工程实践表明,本文的设计减少了DSP中算法软件的复杂度,提高了节点设备处理的速度,且稳定可靠。     

基于DSP与FPGA的运动控制器研究

设计了一种基于DSP与FPGA的运动控制器。该控制器以DSP为控制核心,用FPGA构建运动控制器与传感器以及电机驱动器的接口电路。充分发挥了DSP强大的运算能力和FPGA的并行处理能力。具有信息处理能力强、模块化程度高、编程容易、运动控制精度高等优点,可以实现高精度的速度环和位置环的双闭环控制,能够满足运动控制器的实时性和精确性要求。     

基于DSP56311的处理控制系统

设计了一种机车自动控制系统中的处理控制单元,它基于DSP+FPGA结构的处理控制系统.采用DSP56311作为系统主要的传输、处理、存储控制器,EP1C12F256(FPGA)作为主要接口处理单元,系统通过FPGA、SAF82525、双口RAM、AD7247和其他接口芯片扩展了丰富的接口,包括2路串行通信口、DPRAM数据接口、4路模拟输出、10路PWM输出、3路定时器输出和40位并行I/O口,实现了与中央控制单元的通信、信号的实时处理和控制信号的输出.     

基于FPGA的RCN226绝对式编码器通信接口设计

实现了一种基于FPGA的绝对式码盘智能接口的设计,用以进行绝对式编码器和DSP之间的通信。此接口根据FPGA模块化设计的特点,把整个设计任务划分为若干功能模块,分别对这些模块进行设计,最后把各个功能模块进行综合,以完成整个设计。实验结果表明,该接口基本可以替代价格昂贵的专用接口芯片,降低产品成本。     

基于FPGA＋DSP的高精度数字电源数据采集系统设计

提出了一种新的基于FPGA＋DSP的高精度数字化电源的数据采集方案,详细阐述了FPGA与DSP之间以SPI接口进行同步通信．以及用DSP作为控制器并通过PI调节产生PWM波形来控制数字化电源稳定性的具体方法。     

基于DSP的智能串/并行通信控制器

主要介绍一种基于DSP(数字信号处理器)的智能串/并行通信控制器,由DSP、FPGA(复杂可编程逻辑器件)、通信控制芯片以及各类接口电路组成。描述了DSP芯片TMS320F243的主要性能特点与控制方法,可软件设置多种通信协议。通过板载的DSP实现智能化数据通信,适用性强。     

模糊自整定PID控制器的FPGA实现

提出了一种基于VHDL描述、FPGA实现的模糊自整定PID设计。首先对模糊增量式数字PID的算法进行了介绍和数学推导,然后使用自顶向下的设计方法完成了控制器的VHDL分层设计,最后,在一个具体的FPGA芯片上实现了该控制器。由于采用了离线计算、在线查表的模糊自整定参数技术和增量式PID算法,本设计既降低了FPGA的资源耗费,又改善了传统PID控制器的控制性能。     

基于FPGA增量式编码器的接口设计与实现

光电增量式编码器,又称光电角位置传感器,是电气传动系统中用来测量电动机转速和转子位置的核心部件。分析了光电编码器4倍频原理,提出了一种基于可编程逻辑器件FPGA对光电增量式编码器输出信号4倍频、鉴相、计数的具体方法,它对提高编码器分辨率与实现高精度、高稳定性的信号检测及位置伺服控制具有一定的现实意义。经实际项目论证,该...     

基于DSP与FPGA的四轴运动控制器设计与研究

针对数控系统的工作特点和要求,通过对DSPTMS320F2812、FPGAEP2C8F256C6及以太网控制器RTL8019AS的深入研究,设计了一种基于DSP与FPGA的运动控制器。该控制器以DSP和FPGA为核心器件,针对运动控制中的实时控制、高精度等具体问题,规划了DSP的功能扩展,并在FPGA上扩展了功能相互独立的四轴运动控制电路。该电路实现了四路控制信号输出,四路编码信号的接收和处理,以及原点信号,正负限位信号等数字量的接收和处理。具有结构简单、开放性、模块化等特点,能够较好的满足运动控制器的实时性和精确性。     

单圈绝对式光电轴角编码器译码技术

单圈绝对式编码器相比于增量式编码器及传统的绝对式编码器有独特的优势,其关键技术在于译码系统的设计及译码算法的研究。为了提高单圈绝对式编码器集成度、响应速度及精度,设计了译码系统,该系统采用线阵CCD作为码盘图像光电转换装置,并利用FPGA实现电路控制及译码算法。同时提出了新的译码算法,该算法一方面将CCD输出信号二值化后的电平信号高电平计数,判断组合得到粗码信息;另一方面应用质心法进行细分定位,通过计算条纹质心与虚拟中心的偏差得到细分角度值。最后,通过两者结合得到角度信息。基于该系统研制的经纬仪样机精度达到2。     

光电位移信号新型细分方法及系统设计

为提高光电轴角编码器的分辨力,提出一种新型莫尔条纹信号细分方法并建立基于FPGA的光电位移信号倍频系统.根据理想莫尔条纹光电信号的数学模型,利用多倍角正余弦信号的函数性质,将原始莫尔条纹信号推导为n倍频的高阶信号;由幅值细分理论,离线建立基于高阶正余弦信号的高分辨力幅值细分查找表;根据增量式、绝对式光电编码器的不同功能,分别阐述了应用该幅值细分查找表实现编码器高分辨力的倍频技术;同时又指出本文细分方法应用的约束条件.最后,以直径为40mm,分辨率为2500P/R的欧姆龙E6B2-CWZ6C增量式光电编码器为实验对象,在转速范围200~3000rpm的同步电机驱动下,编码器输出波形频率范围约为8.3kHz~125kHz,在基于频率为10kHz的模拟输入信号下,采用本文细分方案设置四倍频设计实验,该系统可以快速将频率增加到原来频率的4倍;同时,基于4倍频原理设计了128倍频实验,并进行实验验证,同样得到该系统可以快速增加到输入频率的128倍.该设计方法及系统与传统细分方法相比较,具有开发周期短、集成度高、模块化、速率快等特点.     

基于SOPC技术的电机控制实验设计

电机的高效控制对于许多生产装置的平稳运行、企业的优质高产和节能降耗具有重要意义。针对常用电机的控制实现问题,笔者基于SOPC技术和FPGA开发系统,研究和设计了一类直流电机的控制实验系统。该系统包括FPGA开发板,具有光电编码器、光耦的电机模块及人机接口。运行中,光电编码器将采集到的实测转速传递到测速模块,由增量式PID算法获取控制增量,并通过PWM方式对电机进行闭环控制。测试效果显示了该实验设计的有效性和准确性。     

24位绝对式光电编码器数据采集系统

介绍了一种24位绝对式光电轴角编码器的数据采集系统.该编码器的原始信号经差分放大后一共有24路输出信号,采用三片A/D转换芯片MAX1316对编码器信号进行采集,信号采集的控制芯片采用TI公司型号为TMS320F2812的DSP处理器.DSP可以实时地处理编码器的信号,将电信号转换为编码器的位置信息,也可以通过USB接口将编码器的光电信号数据传送给计算机,以便对编码器的性能参数进行更为详细的分析.     

基才DSP＋FPGA的磁铁电源控制器的设计

介绍了一种基于DSP和FPGA的磁铁电源控制器的设计方案,阐述了该控制器硬件系统的组成,包括信号调理电路、中间数据处理部分、后端的驱动电路。同时给出了DSP和FFBA之间通过SPI接口通信的具体流程和输出PWM波形死区部分的控制流程。设计的磁铁电源控制器有很好的控制和运算能力,同时具有很好的灵活性和可靠性。     

基于DSP的绝对式光电编码器接口的实现

在全数字伺服控制系统中,绝对式光电编码器作为位置传感器越来越普通。基于此介绍了以DSP为微处理器,通过MMI4832接口芯片,对ROC425绝对式光电编码器进行位置采集的设计方法,并给出了实用程序的编写方法。