驱控一体伺服系统的fpga模块设计与应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 驱控一体伺服系统的 FPGA 模块设 计与应用 【摘要】驱控一体化伺服系统开 发的目标是为了工业领域的经济性与适 用性，在电机驱动控制一体化的基础上， 使用 FPGA 模块模块设计，伺服系统进 行更加规范化的处理，系统的自动化管 理和 IP 核的际使用能力，保证机 电驱动一体化的进步。本文主要针对驱 控一体伺服系统的 FPGA 模块设计与应 用进行分析。 中国论文网 /2/view-12901149.htm 【关键词】驱控一体伺服系统； FPGA 模块设计；应用 随着电力电子与微电子技术的进 一步发展，针对多电机驱动体与控制集 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 成一体化的需求已经成为一种趋势。相 较于传统的运动控制系统来讲，FPGA 模块设计可以减少多个驱动器的组成过 程，减少系统构架占据的实践，并且对 于计算的过程进行减少，并且程序开发 的周期进一步缩短，通过不断的优化， 该技术突入到市场中的前景较好，对于 实现机电的驱动控制具有实操性。 一、驱控一体伺服系统的 FPGA 模块构成 驱动一体化技术是将运动控制器 与电机驱动器进行高度融合的技术，驱 动器与控制器的相互集成使得设备从设 计到制造再到系统维护整体的结合在一 起，这样可以全面的提升整体的运行与 控制。如图一所示为驱动一体化系统， 在进行伺服的过程中，FPGA 系统很好 的解决了 DSP 系统在运行中的只能执 行同一种算法的弊端，增加了机电的控 制数量，对运行系统的范围进行扩大， 提升系统的实际应用性。 在实际运行的过程中，FPGA 系 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 统首先通过磁场的矢量、电机监控器、 片内 RAM 等技术，对机电运行过程中 的各种状态进行控制，然后通过编码器 将对程序进行控制，增加编码器的使用 效果，保证整体技术质量得到较大的提 升。系统通过 FPGA 运行可以实现编码 器与电流模块的自动采集电机编码器信 息与电机三项电流信息之间的整体联通， 将数据通过 FOC 模块进行分析处理， 进一步完善 FPGA 的运行特征，提升电 机驱动控制的效率，降低驱控一体化系 统的硬件体积以及运行成本，提升整体 的运行效率。 二、驱控一体伺服系统的 FPGA 模块设计 在进行模块设计的过程中首先需 要对绝对编码器的结构进行对比，使用 较为复杂的结构，结合实际情况对厂家 输出格式进行分析。在进行模块设计的 过程中使用较多的是多摩川编码器，这 种编码器是在默认状态下将信息进行接 受，然后通过外部的解码器对编码进行 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 分析，在分析之后进行回复，如果在这 个过程中接收到不良信息，外部解码器 会进行报警，对系统进行整体的控制。 编码器的信号传输形式主要的通过域的 为单位，在通信开始的过程中通过制定 的 CF 模块，在信号返回的过程中对其 中的信息进行处理，执行编码回复过程， 对技术进行更加全面的控制。 在系统对数据信息进行分析的过 程中，CF 域代表的是不同的编码指令， 表达的意思也是不同的，需要根据实际 编码的情况对代码指令进行分析，这样 的情况下就使用到编码器的内部计时器， 在预计时间内如果系统对信息没有执行 相应的指令，编码器会默认位置信息， 主动的获取信息，对数据情况进行分析， 这样可以进一步节省信息获取空隙中的 时间，提升信息获取的质量。 在对信息处理系统进行开发之后， 需要对整体的对系统的电流信息进行控 制，一般来讲机电控制需要选择三相电 流进行控制，这样可以全面的提升整体 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 管理的质量。同时，在进行电流控制的 过程中，可以将芯片采用 4 路电流进行 控制的方式，在 FPGA 内部编写相关的 芯片通信模块，对电流进行全面的读取， 这样可以更好的防止信号出现中断的情 况，使得整体的变成更加符合技术的需 要，在管理的过程中可以防止出现一些 突发情况。如图为 ADC 电流读取模块， 在运行的过程中通过发送寄存器对位移 寄存器进行合理的控制，从而输出相关 的口令，然后对电流值进行合理的控制， 并将和移位寄存器口令输出进行，这样 的信息分析模式，可以对电流读取模块 进行全面的控制，从而对信息处理过程 进行合理的控制。 三、软件程序开发 在结束了前期的电流读取、编码 读取以及相应的信息读取之后，需要对 软件进行更加全面的开发，制定专门的 软件，这样可以对技术进行更加全面的 管理，对永磁同步电机的控制能力进行 全面的提升。软件的设计开发是实际使 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 用的整体能力的合理控制，在接受 DSP 的指令时可以保障实际工作的科学性， 并通过机械角和电机驱动参数，将各种 因素考虑到软件设计中，对于设备整体 的安全性进行提升，如图为软件的整体 设计过程，在程序初始化结果，对整体 的软件设计模块进行检查，并对电机的 运行状态和读取模块进行控制，并检验 信号是否运行正常，这样可以通过软件 设计的方式掌握整体的控制能力，提升 软件的计算效率，保证整体系统运行正 常性。 四、结束语 驱控一体伺服系统的 FPGA 模块 设计与应用可以全面的提升整体的控制 质量，提升电机数据采集和控制参数