针对传统无刷直流电动机数字控制器中,电动机控制采用软件方式实现所带来的控制速度慢、可靠性低等问题,提出了一种全数字化的无刷直流电动机速度伺服系统控制器的数字硬件方案,并在一片高端现场可编程门阵列Cyclone III FPGA中得到了具体验证和实现.该方案综合运用FPGA丰富的逻辑资源,针对电动机信号检测和控制的特点,采用HDL硬件语言实现了PI调节模块、滤波模块、霍尔测速模块、前馈补偿模块、PWM调制及换相模块等功能,整个控制系统响应速度快、超调小、稳态误差小、可靠性高、灵活性强,实现了全数字控制,在速度伺服或位置伺服等高性能运动控制系统中有重要的应用价值.实验结果表明,该控制器控制周期缩短到40 μs,具有良好的动态和静态性能.
现场可编程门阵列 无刷直流电动机 数字硬件PI调节器 速度控制系统