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基于FPGA的PWM直流调速方案的研究与分析
| 论文题名： | 基于FPGA的PWM直流调速方案的研究与分析 |
| 关键词： | 直流;调速方案;多芯片系统;控制系统;设计思想;调速系统;智能化;课题;信号控制器;微电子技术;技术先进性;单芯片系统;专用芯片;信号产生;实现方法;拼接;模块;控制应用;控制方法;控制单元 |
| 摘要： | 基于FPGA的PWM直流调速方案是在传统的PWM调速方案的基础上，随着FPGA 的飞速发展而提出的。 本控制系统摒弃了传统的PWM调速方案中用多片专用芯片进行硬件拼接的 的设计思想，转而以更加灵活、高效的FPGA芯片取而代之，将由外部连线拼接 的多芯片系统转变成用软件可以随心所欲进行内部连接的单芯片系统。本文设计 的控制系统采用的核心控制单元芯片是一片美国ALTERA公司的FPGA ACEX1K30， 基于此FPGA芯片，使用EDA技术设计了一种PWM信号产生控制方法。这个方案 一方面大大简化了整个控制系统的结构、减少了所用分离元器件数量，另一方面 为传统的PWM调速系统进一步向智能化方向发展进行了有效的探索。 本文首先介绍了PWM控制和FPGA的理论基础知识，并且对课题中采用的 ACEX1K30芯片进行了详细的描述。在此基础上，重点研究了数字PID在FPGA上 的实现、PWM信号控制器在FPGA上的实现方案。接着阐述了所使用的EDA工具， 然后详细介绍了各个模块的功能设计及实现方法，每个模块都进行了仿真验证。 最后本文对基于FPGA的PWM直流调速方案和传统的PWM调速方案的调速性 能进行了测试对比。测试结果表明基于FPGA的PWM直流调速方案性能已经达到 或超过了传统的PWM调速方案。由于基于FPGA的PWM直流调速方案具有明显的 技术先进性和更广阔的发展空间，它可以使未来的调速系统向着更加智能化、更 加微型化、更加人性化的方向发展，所以本课题具有科学性、创新性和实用性。 目前用传统方法实现的PWM控制应用相当广泛，而利用微电子技术的最新成果 FPGA来开发PWM控制的新产品，研究的人还不多。本课题在这方面进行了初步 的尝试，以期望能抛砖引玉，促进FPGA在这个方面的发展。 关键词：调速，FPGA，PWM，EDA，控制 |
| 作者： | 韩强 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 范学峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学职教学院 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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