基于FPGA的无刷直流电机控制器研究.pdfVIP

学兔兔 I 訇 似 基于FPGA的无刷直流电机控制器研究 Studyon FPGA-basedcontrollerforbrushlessDC motor 李福军 LIFuqun (辽宁机电职业技术学院，丹东 118009) 搞 要：无刷直流电机因其具有体积小、效率高、惯量小及调速性能好等优点，在工业控制领域尤其是 高端伺服领域得到了越来越广泛的应用。针对无刷直流电机控制器的计算量和速度需求不断 增加的问题，基于FPGA控制芯片设计了一套带有位置传感器的无刷直流电机控制器，对其硬 件电路和软件程序进行了设计，同时搭建了无刷直流电机系统的仿真平台，仿真结果表明所 设计的FPGA无刷直流电机控制器可以达到预期的性能。 关键词：FPGA；电机控制；无刷直流电机；PID 中圈分类号：TM301 文献标识码 ：A 文章编号：1009-0134(2014)09(上)-Ol11-04 Doi：10．3969／J．Issn．1009-0134．2014．09(t-)．29 0 引言 件电路，利用硬件描述语言在FPGA内部实现对了 无刷直流 电机是随着高频 电力电子器件及 电机的逻辑控制，减少了外分离元件的使用，因 此系统具有极大的灵活性、扩展性和通用性 。整 PWM斩波技术而迅速成熟起来的一种新型机电一 个系统的仿真结果验证了所设计无刷直流电机控 体化 电机 ，因其克服 了有刷直流 电机机械换 向所 制器的可行性 。 带来的缺点，又保持了有刷直流 电机易于调压调 速的优 良特性，其在工业生产领域的应用 日益广 1 控制器硬件设计 泛n】。为保证无刷直流电机具有优越的性能，以单 采用Altera公司的EP2C20Q240C8芯片的电机 片机、DSP与FPGA等为核心控制芯片的无刷直流 控制器，该控制器主要分为控制和驱动两部分 。 电机控制器正不断涌 。 控制部分 由FPGA主芯片和A／D转换电路组成，用 本文基于FPGA控制芯片设计了一套带有位置 于接收外界的速度和电流信号，同时向驱动部分 传感器的无刷直流 电机控制器，设计 了相应的硬 发送PWM信号；驱动部分包括功率变换、逆变电 一 la a翻}羽 GI r_——--1 1哐 m Ⅸ AS n ●ljf t^‘1f●r