基于FPGA的交流電機調速控制系統研究.pdf

1、從二十世紀末開始，由于變頻調速可以精確的實現速度控制，能夠便捷地控制機械的傳動位置變化而被廣泛地應用在電機拖動的場合。變頻調速能夠很大程度地實現工藝上的高效性并且在保證電機質量的基礎上，比定速運行更加節(jié)能，為我國的國民經濟發(fā)展做出了重要的貢獻。
　　 現場可編程門陣列器件FPGA是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路，它簡潔、經濟、高速度、低功耗，并且全集成化、適用性強、便于開發(fā)和維護升級，在越來越多的領域中得到了日益廣泛的發(fā)展與應

2、用，特別是在交流電機的數字控制技術領域中，使電機的調速精度和控制性能都得到了不斷的改善和提高。
　　 本文給出了基于FPGA的交流變頻控制系統的硬件設計方案，搭建了由FPGA芯片、DSP最小系統、電流檢測電路、轉速和位置測量電路等組成的硬件平臺，并對該系統進行了硬件調試。文中介紹了電壓空間矢量脈寬調制(SVPWM)原理，并重點研究了基于FPGA的SVPWM的實現方法。根據其算法將SVPWM按功能劃分為扇區(qū)計算模塊、基本電壓矢量作

3、用時間計算模塊、過調制控制模塊、SVPWM時間生成模塊、調制波生成模塊和脈沖生成模塊等六個子功能模塊。先對各個子模塊進行設計、仿真、驗證，再將整個系統組合起來進行仿真、驗證，最后在設計的硬件平臺上測試了PWM波形。
　　 最后以電機為控制對象進行了開環(huán)變頻試驗，電機能夠正常運行，且電機定子電流為正弦波，表明基于FPGA的SVPWM模塊功能正確，達到了預期的目標。本文利用FPGA實現SVPWM，開發(fā)周期短，可移植性好，能夠以IP核