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EDA技术在电机驱动控制器设计中的应用研究

梁迎春

  VLSI(Very Large Scale Integration)技术的飞速发展促进了控制系统的小型化或微型化,片上系统的实现已成为可能,这也使得传统电路设计方法已经无能为力,以IP (Intellectual Property)芯核为标志的基于FPGA/CPLD(Field Programmable Gate Array/ Complex Programmable Logic Device)的现代EDA设计技术逐渐成为复杂电路系统设计的主要方法之一,IP芯核也已成为知识经济的一个重要特征。本论文以EDA(Electronic Design Automation)为设计手段,以高度集成的大规模FPGA为基础,针对正弦波无刷电动机驱动控制电路的集成化问题进行了研究探讨。先对正弦波无刷直流电动机的驱动控制器的两个重要组成部分,即位置预估模块和脉宽调制模块,分析和比较了它们的众多的算法。然后选用了一种低成本的混合型位置预估算法,对其原理和误差结果进行了分析,提出了该算法的EDA实现方案;采用了一种不对称规则SPWM (Sinusoidal Pulse- Width Modulation)算法实现其异步调制方式的EDA方案。并给出了两种EDA实现方案的仿真结果。本文中所有电路模块的具体设计都是用Verilog HDL语言进行描述并在MAX+plus II 开发软件下完成了编译、适配、布局布线和仿真。仿真结果表明本文所设计的两个电路完全符合功能要求。其中SPWM功能模块的开关频率在305Hz到1MHz之间,死区时间可根据需要可调,且接口方便。这两个模块,即位置预估和SPWM模块作为IP芯核具有很大的可移植性, 也可以和其它IP芯核共同构成片上系统SOC(System On a Chip)实现不同的控制策略,这正是当前电机伺服驱动控制的一个新的发展方向。……   
[关键词]:FPGA/CPLD;EDA;片上系统(SOC);SPWM;位置预估
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:哈尔滨理工大学2004年