基于fpga的高精度交流伺服系統(tǒng)研究碩士研究生學位論文

《基于fpga的高精度交流伺服系統(tǒng)研究碩士研究生學位論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、碩士學位論文基于FPGA的高精度交流伺服系統(tǒng)研究AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonHighPrecisionACServoSystemBasedonFPGACandidate:ZhengLuMajor:ElectricMachineandApparatusSupervisor:Prof.HuangShenghuaHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan4300

2、74,P.R.ChinaFeb.,2007獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師的指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已標明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權華中科技大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有

3、關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。保密□，在______年解密后適用本授權書?！瘫菊撐膶儆诓槐Ｃ堋?。（請在以上方框內(nèi)打“√”）學位論文作者簽名：指導教師簽名：年月日年月日摘要隨著電機技術、現(xiàn)代電力電子技術、微電子技術、控制技術及計算機技術的快速發(fā)展，交流伺服驅(qū)動技術取得了很大的進步。由于永磁同步電機有著電磁轉矩紋波系數(shù)小、運行平穩(wěn)、動態(tài)響應快、可靠性高等優(yōu)點，在高精度、高性能要求的伺服驅(qū)動領域，永磁同步電機伺服系統(tǒng)已逐漸成為交流伺服的主流。本文首先介紹了伺服系統(tǒng)的概念和組成、發(fā)展和應用及基本要求，然后推導出永磁同步電機的數(shù)學

4、模型，分析其空間矢量圖及時間向量圖，并根據(jù)實際情況提出了按勵磁磁場定向的矢量控制方法。接著本文對單電源供電的線性放大電路進行了詳細分析，給出了線性放大電路的接線方法和電路設計方法，和雙電源供電放大電路作了比較，并給出了仿真波形和實驗結果。在第四章，介紹了一種速度曲線生成的方法，并給出由matlab7.0生成的曲線波形。然后結合實際使用的混合式光電編碼器，介紹了位置檢測的方法，并描述了三種基本的速度檢測算法，指出了各方法適用的場合及優(yōu)缺點。第五章介紹了Cyclone系列EP1C12Q240C8FPGA芯片的結構特點，并根據(jù)實際系統(tǒng)對系統(tǒng)硬件設計作了詳細的闡述。第六章

5、介紹了FPGA的開發(fā)流程，詳細描述了各模塊的設計方法及思路，提出了一種基于FPGA的四倍頻電路的實現(xiàn)方法，并用QuartusⅡ?qū)Ω髂K做了時序仿真，并給出仿真波形。最后用永磁同步電機對該系統(tǒng)做了實驗，記錄并分析了電壓以及電流波形，且用用QuartusⅡ軟件中的SignalTapⅡ直接測出了速度波形。關鍵詞：伺服系統(tǒng)，永磁同步電機，矢量控制，線性放大，F(xiàn)PGA54AbstractUnderthedevelopmentofmotortechnology,modernpowerelectronics,microelectronicstechnology,controlt

6、echnologyandcomputertechnology,ACservodrivetechnologyhaspromotedgreatprogress.Aspermanentmagnetsynchronousmotorhasthemeritsoflowelectromagnetictorqueripplecoefficient,stableoperation,rapidthedynamicresponse,highreliability,permanentmagnetsynchronousmotorservosystemhasgraduallybecometh

7、emainstreamofACservosysteminthehigh-precision,high-performanceservodrivefield.Thispaperintroducedtheconception,composition,developmentandapplicationoftheservosystem,aswellasthebasicrequirementsofit.ThenitderivedamathematicalmodelofPMSMtoanalyzeitstimeandspacevectormap.Themagneticfield

8、orien