基于FPGA的多級(jí)電路開關(guān)精準(zhǔn)同步控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，電磁推進(jìn)技術(shù)得到了快速發(fā)展，它為解決人們對(duì)超高速、大質(zhì)量的推進(jìn)要求開辟了一條新的途徑。電磁發(fā)射是將電磁能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，借助電磁力做功，把拋體(電樞)發(fā)射出去，從而完成對(duì)拋體的推進(jìn)。利用電磁力加速拋體具有能量利用率高、加速力可控等特點(diǎn)，是一種較為理想的推進(jìn)方式。同步控制系統(tǒng)作為電磁推進(jìn)裝置的重要組成部分，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)推進(jìn)過程進(jìn)行精準(zhǔn)控制，它的可靠性和精準(zhǔn)度對(duì)推進(jìn)裝置的運(yùn)行起著非常重要的作用。
　　本文在研究電磁推進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)理論的

2、基礎(chǔ)上，結(jié)合目前新興的EDA技術(shù)、大規(guī)?？删幊碳夹g(shù)以及串口通信技術(shù)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的多級(jí)電路開關(guān)精準(zhǔn)同步控制系統(tǒng)。文中首先對(duì)電磁推進(jìn)技術(shù)的特點(diǎn)和國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，分析了感應(yīng)型線圈推進(jìn)裝置的基本原理，對(duì)目前采用的同步控制方案進(jìn)行了分析研究，并設(shè)計(jì)了改進(jìn)方案。在此基礎(chǔ)之上，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用拓展，將其用于控制電路系統(tǒng)中的可控開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)可控開關(guān)之間0.1us～10ms導(dǎo)通或者關(guān)斷延遲時(shí)間的精確控制。整個(gè)系統(tǒng)包括上位機(jī)通

3、信軟件部分和以FPGA為主控制芯片的硬件實(shí)時(shí)控制部分。上位機(jī)(PC)通信軟件負(fù)責(zé)通訊、人機(jī)交互等實(shí)時(shí)性相對(duì)較低的任務(wù)：對(duì)于硬件實(shí)時(shí)部分即開發(fā)可編程邏輯器件FPGA，采用自頂向下的設(shè)計(jì)思想，給出了主要功能模塊的設(shè)計(jì)和仿真結(jié)果。針對(duì)目前測(cè)量高速拋體速度方法中存在的問題，設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的高速拋體測(cè)速裝置。在論文的最后對(duì)同步控制系統(tǒng)和速度測(cè)量裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以保證整個(gè)控制系統(tǒng)的正常工作。
　　理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，本文所設(shè)計(jì)