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基于FPGA的电涡流缓速器控制系统的设计
| 论文题名： | 基于FPGA的电涡流缓速器控制系统的设计 |
| 关键词： | 电涡流缓速器;FPGA;数字锁相环测速;PID |
| 摘要： | 良好的制动性能是汽车重要指标之一，它能有效降低驾驶员的劳动强度，提高行驶安全性，提高运输效率促进经济发展。为了减少汽车主制动器的负荷、提高汽车制动效能和稳定性，载重或大客车都必须安装缓速器，以承担大部分的制动负荷。随着电涡流缓速器应用的日益普及，国内生产商纷纷开展研发自主知识产权的电涡流缓速器。本文结合FPGA嵌入式技术，对电涡流缓速器控制系统的设计展开研究。 本文首先对车辆制动力学进行了分析，阐述了电涡流缓速器辅助制动的必要性，介绍了汽车辅助制动的分类和电涡流缓速器的结构、工作原理、使用效果等等。然后从FPGA的角度，论述了电涡流缓速器控制系统的实现方法。 电涡流缓速器控制系统是一个闭环控制系统，其中速度是环节中的一个关键的反馈变量，其精确度对系统性能影响很大。本文分析了常规测速方法存在的问题，提出了数字锁相环测速的方法，并实现对速度实时、精确的测量，直接用于BP神经网络PID对速度的控制。 由于被控对象除了和励磁电流有关外，还和车的总质量、斜坡的倾斜度等等有关，故被控对象和励磁电流并不存在简单的线性的关系，难以建立精确度数学模型，因此，本文提出BP神经网络PID的控制方法，仿真结果表明，该方法能有效地适应缓速器的特性，实现各种控制策略。 本课题设计了基于NioslI处理器嵌入式技术的软件和硬件，详细地论述了控制器硬件的体系结构和各个功能部分的设计。然后对某些功能模块进行硬件加速，结果表明，此方法提高了系统响应的实时性，体现了FPGA在嵌入式系统开发上的优越性。 |
| 作者： | 潘煜熙 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 王桂棠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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