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開關(guān)(guān)控制器

基于FPGA感應(yīng)電機(jī)控制器

感應(yīng)電機(jī)由于具有可靠性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉和體積小等優(yōu)點(diǎn)，成為生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用最廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。然而，感應(yīng)電機(jī)是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合、非線性的時(shí)變系統(tǒng)，這使得感應(yīng)電機(jī)的控制十分復(fù)雜，尤其是在對(duì)控制精度要求比較高的場(chǎng)合，設(shè)計(jì)出高精度的感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)變得非常困難。針對(duì)高精度感應(yīng)電機(jī)控制較困難的問題，本文分析了感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)建模方法及電機(jī)控制策略問題。在對(duì)感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，在Matlab/Simulink平臺(tái)上建立了感應(yīng)電機(jī)的電機(jī)模型，提出了一種感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)仿真建模的新方法。對(duì)常用的數(shù)字脈寬調(diào)制方法進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)及仿真研究，并將模糊控制理論應(yīng)用于感應(yīng)電機(jī)的變頻調(diào)速系統(tǒng)中，改善了傳統(tǒng)PI控制器超調(diào)較大、響應(yīng)較慢、魯棒性差的缺點(diǎn)。仿真結(jié)果驗(yàn)證模糊PI控制方案的優(yōu)越性。在感應(yīng)電機(jī)建模仿真的基礎(chǔ)上，根據(jù)高精度感應(yīng)電機(jī)控制器的需求及FPGA的特點(diǎn)，本文提出感應(yīng)電機(jī)控制器的的設(shè)計(jì)方案。按照FPGA模塊化設(shè)計(jì)思想，將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了合理的劃分，對(duì)SVPWM、Park變換、模糊PI控制器、反饋速度測(cè)量等重要模塊的FPGA硬件實(shí)現(xiàn)算法進(jìn)行了深入的研究。并在一些模塊算法的設(shè)計(jì)上提出了自己的思路。各模塊在Modelsim平臺(tái)上完成功能仿真后并下載到Spartan-3E開發(fā)板上完成硬件驗(yàn)證。

標(biāo)簽： FPGA 感應(yīng)電機(jī) 控制器

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于FPGA模糊控制器的設(shè)計(jì)

本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外基于FPGA實(shí)現(xiàn)模糊控制器的理論、EDA軟件工具的使用以及FPGA 技術(shù)的發(fā)展，對(duì)模糊控制器的設(shè)計(jì)作了有益的探索，并達(dá)到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。文章綜述了模糊控制理論的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用現(xiàn)狀以及今后的發(fā)展方向；介紹了模糊邏輯、模糊控制的基本原理和模糊控制器的結(jié)構(gòu)；闡述了常規(guī)模糊控制器的設(shè)計(jì)過程。文章介紹了運(yùn)用 VHDL語言進(jìn)行模糊控制器的設(shè)計(jì)過程。對(duì)模糊控制過程中隸屬度函數(shù)的存儲(chǔ)采用了分段存儲(chǔ)法，其設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，提高了運(yùn)算速度和運(yùn)算精度。采用了“最大－最小”函數(shù)法簡(jiǎn)化了模糊控制規(guī)則的推理過程。運(yùn)用“倒數(shù)相乘法”實(shí)現(xiàn)除法器的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)任意數(shù)的除法運(yùn)算，且精度較高。并以模糊空調(diào)溫度控制器為例進(jìn)行了理論說明和模糊設(shè)計(jì)，并給出了相應(yīng)的VHDL代碼。整體設(shè)計(jì)及其各個(gè)模塊都在ALTERA公司的EDA 工具Quartus Ⅱ和Modelsim SE平臺(tái)上進(jìn)行了邏輯綜合及功能時(shí)序仿真，綜合與仿真的結(jié)果表明，基于FPGA的模糊控制器芯片消耗較少的硬件資源，達(dá)到了較高的設(shè)計(jì)性能，在速度和資源利用率方面均達(dá)到了較優(yōu)的狀態(tài)，通過在 FPGA開發(fā)板上的驗(yàn)證與測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的模糊控制器可滿足實(shí)時(shí)模糊控制的要求。關(guān)鍵詞：模糊邏輯模糊控制器 VHDL FPGA

標(biāo)簽： FPGA 模糊控制器

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于ARMFPGA的激光打標(biāo)機(jī)控制器設(shè)計(jì)

激光打標(biāo)是一種利用高能量的激光束在打標(biāo)物體表面刻下永久性標(biāo)識(shí)的技術(shù)。與傳統(tǒng)的壓刻等方法相比，激光打標(biāo)具有速度快、無污染、質(zhì)量高、性能穩(wěn)定、不接觸物體表面等優(yōu)點(diǎn)。激光打標(biāo)是目前工業(yè)產(chǎn)品標(biāo)記的先進(jìn)技術(shù)，是一種高效的標(biāo)記方法。傳統(tǒng)的基于ISA總線、PCI總線或者USB總線的激光打標(biāo)控制器增加了激光打標(biāo)機(jī)的成本和體積。本文提出一種基于ARM+FPGA架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)方案，主要的研究工作如下：首先，介紹了激光打標(biāo)系統(tǒng)的組成，激光打標(biāo)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和激光打標(biāo)機(jī)的原理。根據(jù)激光打標(biāo)控制系統(tǒng)的功能要求和性能要求，提出了ARM+FPGA的總體設(shè)計(jì)，并簡(jiǎn)要討論了ARM和FPGA的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。ARM處理器的主要功能是完成打標(biāo)內(nèi)容的輸入和變換處理，打標(biāo)機(jī)參數(shù)的設(shè)置和控制打標(biāo)。FPGA的作用是接收、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換打標(biāo)數(shù)據(jù)，然后產(chǎn)生控制信號(hào)去控制激光打標(biāo)設(shè)備。然后，詳細(xì)討論了激光打標(biāo)機(jī)控制器的硬件電路設(shè)計(jì)，包括ARM控制單元電路、FPGA控制單元電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊等。為了使控制器能夠長(zhǎng)時(shí)間可靠穩(wěn)定地工作，還采取了隔離技術(shù)等許多抗干擾措施。完成了 FPGA中各個(gè)模塊的程序設(shè)計(jì)，利用Quartus Ⅱ軟件進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，調(diào)試了控制器的功能。本文所設(shè)計(jì)的嵌入式激光打標(biāo)控制器發(fā)揮了ARM和FPGA各自的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過在實(shí)際打標(biāo)系統(tǒng)中的測(cè)試，證明本次設(shè)計(jì)的激光打標(biāo)機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能，取得了滿意的打標(biāo)效果。關(guān)鍵詞：ARM，F(xiàn)PGA，激光打標(biāo)，F(xiàn)IFO，CO2激光器，掃描振鏡系統(tǒng)

標(biāo)簽： ARMFPGA 激光打標(biāo) 制器設(shè)計(jì)

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于VHDL的三層電梯控制器的設(shè)計(jì)

基于vhld的三層電梯控制器的設(shè)計(jì)，是關(guān)于EDA技術(shù)的，和CPLD也很相關(guān)。

標(biāo)簽： VHDL 三層電梯控制器

上傳時(shí)間： 2013-06-26

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基于FPGA的邊界掃描控制器的設(shè)計(jì)

隨著印制電路板功能的日益增強(qiáng)，結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，系統(tǒng)中各個(gè)功能單元之間的連線間距越來越細(xì)密，基于探針的電路系統(tǒng)測(cè)試方法已經(jīng)很難滿足現(xiàn)在的測(cè)試需要。邊界掃描測(cè)試(BST)技術(shù)通過將邊界掃描寄存器單元安插在集成電路內(nèi)部的每個(gè)引腳上，相當(dāng)于設(shè)置了施加激勵(lì)和觀測(cè)響應(yīng)的內(nèi)建虛擬探頭，通過該技術(shù)可以大大的提高數(shù)字系統(tǒng)的可觀測(cè)性和可控性，降低測(cè)試難度。針對(duì)這種測(cè)試需求，本文給出了基于FPGA的邊界掃描控制器設(shè)計(jì)方法。　　完整的邊界掃描測(cè)試系統(tǒng)主要由測(cè)試控制部分和目標(biāo)器件構(gòu)成，其中測(cè)試控制部分由測(cè)試圖形、數(shù)據(jù)的生成與分析及邊界掃描控制器兩部分構(gòu)成。而邊界掃描控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它主要實(shí)現(xiàn)JTAG協(xié)議的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生符合IEEE標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描測(cè)試總線信號(hào)，而邊界掃描測(cè)試系統(tǒng)工作性能主要取決與邊界掃描控制器的工作效率。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)能夠快速、準(zhǔn)確的完成JTAG協(xié)議轉(zhuǎn)換，并且具有通用性的邊界掃描控制器是本文的主要研究工作。　　本文首先從邊界掃描技術(shù)的基本原理入手，分析邊界掃描測(cè)試的物理基礎(chǔ)、邊界掃描的測(cè)試指令及與可測(cè)性設(shè)計(jì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，提出了邊界掃描控制器的總體設(shè)計(jì)方案。其次，采用模塊化設(shè)計(jì)思想、VHDL語言描述來完成要實(shí)現(xiàn)的邊界掃描控制器的硬件設(shè)計(jì)。然后，利用自頂向下的驗(yàn)證方法，在對(duì)控制器內(nèi)功能模塊進(jìn)行基于Testbench驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，利用嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，將所設(shè)計(jì)的邊界掃描控制器集成到SOPC中，構(gòu)成了基于SOPC的邊界掃描測(cè)試系統(tǒng)。并且對(duì)SOPC系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件協(xié)同仿真，實(shí)現(xiàn)對(duì)邊界掃描控制器的功能驗(yàn)證后將其應(yīng)用到實(shí)際的測(cè)試電路當(dāng)中。最后，在基于SignalTapⅡ硬件調(diào)試的基礎(chǔ)上，軟硬件結(jié)合對(duì)整個(gè)系統(tǒng)可行性進(jìn)行了測(cè)試。從測(cè)試結(jié)果看，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，該邊界掃描控制器的設(shè)計(jì)方案是正確可行的。　　本文設(shè)計(jì)的邊界掃描控制器具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以與其他處理器結(jié)合構(gòu)成完整的邊界掃描測(cè)試系統(tǒng)，并且為SOPC系統(tǒng)提供了一個(gè)很有實(shí)用價(jià)值的組件，具有很明顯的現(xiàn)實(shí)意義。

標(biāo)簽： FPGA 邊界掃描控制器

上傳時(shí)間： 2013-07-20

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基于FPGA的雷達(dá)時(shí)序控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

雷達(dá)是由許多具有不同功能的分立模塊組成作為一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，不同模塊之間必須按照一定的時(shí)序協(xié)調(diào)工作。雷達(dá)時(shí)序控制器以觸發(fā)脈沖的形式，為這些模塊提供工作所需的精確時(shí)序?，F(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)的時(shí)序控制主要采用MCU、 ...

標(biāo)簽： FPGA 雷達(dá) 時(shí)序制器設(shè)計(jì)

上傳時(shí)間： 2013-07-05

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開關(guān)電源環(huán)路中的TL431

反激式轉(zhuǎn)換器在筆記本適配器市場(chǎng)很普及，這種轉(zhuǎn)換器工作在電流模式控制，使其非常適合于低成本且堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。這類轉(zhuǎn)換器的典型應(yīng)用如圖1所示。其中的控制器采用了NCP1271，這一器件工作在固定頻率電流模式控制，包含眾多的實(shí)用特性，如基于定時(shí)器的短路保護(hù)、提供利于抑制電磁干擾(EMI)信號(hào)的頻率調(diào)制技術(shù)，以及工作在軟工作模式的跳周期功能，以滿足沒有可聽噪聲時(shí)的待機(jī)能耗要求。這些轉(zhuǎn)換器通常用于低電源輸入時(shí)工作在連續(xù)導(dǎo)電模式(CCM)以降低導(dǎo)電損耗，而在高電源輸入時(shí)自然轉(zhuǎn)換到非連續(xù)導(dǎo)電模式(DCM)工作。在本文的案例中，假定硬件設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，這表示已經(jīng)選擇好變壓器初級(jí)電感Lp、變壓器匝數(shù)比N及剩余元件。TL431單獨(dú)考慮，等待選擇補(bǔ)償元件。

標(biāo)簽： 431 TL 開關(guān)電源環(huán)路

上傳時(shí)間： 2013-06-03

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基于ARM感應(yīng)電機(jī)數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)

感應(yīng)電機(jī)具有可靠性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐腐蝕、效率好、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低廉和體積小等優(yōu)點(diǎn)，成為工業(yè)伺服控制的主要傳動(dòng)裝置然而，感應(yīng)電機(jī)又是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)，磁鏈和轉(zhuǎn)矩的非線性耦合及參數(shù)時(shí)變，使得感應(yīng)電機(jī)的控制十分復(fù)雜，特別是在實(shí)際電機(jī)控制系統(tǒng)中，還需要考慮硬件和周圍環(huán)境等多種因素的干擾，致使實(shí)現(xiàn)高性能的感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)更加困難本文研究感應(yīng)電機(jī)的高性能控制策略，綜述了感應(yīng)電機(jī)高性能控制策略的發(fā)展歷程和感應(yīng)電機(jī)模糊控制的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了實(shí)際電機(jī)控制系統(tǒng)控制器選型中各個(gè)嵌入式微處理器的基本性能和優(yōu)缺點(diǎn)在給出三相坐標(biāo)系和二相坐標(biāo)系中的感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型之后，從理論上闡述了模糊控制和矢量控制的基本原理，針對(duì)傳統(tǒng)的PI控制器參數(shù)整定繁瑣，系統(tǒng)魯棒性差的缺點(diǎn)，論文將模糊控制技術(shù)應(yīng)用于感應(yīng)電機(jī)的變頻調(diào)速，采用CRI推理法，設(shè)計(jì)了一種參數(shù)自整定模糊PI矢量控制器，利用Matlab對(duì)基于模糊PI控制的感應(yīng)電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，并對(duì)采用兩種控制器實(shí)現(xiàn)的感應(yīng)電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)進(jìn)行了比較、分析仿真結(jié)果表明模糊控制的控制性能優(yōu)于常規(guī)的PI調(diào)節(jié)器論文對(duì)基于ARM的感應(yīng)電機(jī)數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，闡述了采用LPC2214ARM微處理器構(gòu)成數(shù)字感應(yīng)電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的方法，給出了一種高性能感應(yīng)電機(jī)的數(shù)字實(shí)現(xiàn)方案，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的組成及軟件模塊的功能，并給出了主要算法的參考代碼，為實(shí)際電機(jī)控制器的選型和開發(fā)提供了一個(gè)新的思路

標(biāo)簽： ARM 感應(yīng)電機(jī) 數(shù)字控制器

上傳時(shí)間： 2013-08-03

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基于Matlab的模糊PID控制器的設(shè)計(jì)和仿真

本文以誤差和誤差變化率為輸入，利用模糊推理的方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)PID參數(shù)的在線自動(dòng)整定，并且在MATLAB環(huán)境下對(duì)該控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真。從仿真結(jié)果可以看出，參數(shù)自整定模糊PID控制器控制效果優(yōu)于

標(biāo)簽： Matlab PID 模糊控制器

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：wanghui2438
機(jī)電系統(tǒng)智能控制器設(shè)計(jì)及應(yīng)用

基于Xilinx FPGA的機(jī)電系統(tǒng)智能控制器設(shè)計(jì)及應(yīng)用

標(biāo)簽： 機(jī)電系統(tǒng) 智能控制器

上傳時(shí)間： 2013-07-26

上傳用戶：change0329