基于SOPC的直線電機控制器設計.pdf

1、直線電機由于在電能轉換為機械能的過程中不需要任何的中間轉換裝置,所以在當前各種直線驅動領域的應用愈加廣泛。它具有速度范圍寬、加速度高和響應速度快的優(yōu)點。
　　本文從國內外直線電機的研究發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),分析了當前在直線電機控制領域里的成就和不足,對傳統(tǒng)控制技術、現(xiàn)代控制技術和智能控制技術進行了發(fā)展式的概述,采用基于 SOPC的新型設計平臺對永磁同步直線電機的控制器進行了硬件設計和軟件設計。從直線電機的結構和工作原理出發(fā),建立了可靠的數(shù)

2、學模型。從而提出了基于迭代學習控制算法和前饋控制相結合的控制策略。本設計方案對直線電機的伺服控制包括位置環(huán)控制、速度環(huán)控制和電流環(huán)控制三部分。其中電流環(huán)位于最內環(huán),位置環(huán)和速度環(huán)為外環(huán),而作為最內環(huán)的電流環(huán)是伺服控制系統(tǒng)中的重要一環(huán),由 SOPC的應用IP核來實現(xiàn)對電流的矢量控制?？刂葡到y(tǒng)將傳感器采集到的數(shù)據(包括速度、電流)傳到 A/D轉換器,然后將轉換結果送到 FPGA芯片進行數(shù)據處理,NiosII處理器將送來的數(shù)據與預設值進行比較

3、,生成PWM信號,從而達到控制直線電機的目的。
　　本文對直線電機控的硬件系統(tǒng)和軟件程序作了可靠的設計。在 QuartusII7.2開發(fā)平臺上,定制了系統(tǒng)的模糊控制器,A/D模塊控制器、PWM波生成器等,通過 NiosII IDE開發(fā)環(huán)境進行了軟件設計;最后對系統(tǒng)進行了時序仿真和功能仿真。結果表明:用SOPC的思想開發(fā)設計控制器是相對容易的方式,并且具有開發(fā)周期短、資源利用率高以及更新升級方便優(yōu)點。做到了利用較少的資源開發(fā)一個易擴