直流电机伺服控制系统的FPGA设计与实现开题报告

全文总字数：762字

1. 研究目的与意义

直流伺服电动机的调速范围宽，输出转矩大，过载能力强，在工业控制，机床和精密加工，机器人等领域有着广泛的应用。

直流电机的控制器经历了从模拟控制器到数字控制器的发展。

常见的直流电动机伺服系统，大多用专用的驱动电路mc33035和mc33039配对实现速度的反馈，虽然电路简单，但由于模拟电路本身的缺陷，其可靠性，进度等都不高，而且不便于伺服系统与数字控制系统的接口。

2. 国内外研究现状分析

国外主要电气公司abb，西门子，aeg，日本的三菱，东芝美国的ge等已经开发出多个数字伺服装置，有成熟的系列化，标准化，模块化的应用产品。

我国关于数字直流调速系统的研究主要有：综合性最优控制，补偿pid控制，pid算法优化，也有的应用模糊控制，现在其正向着pwm方向发展。

fpga器件具有集成度高、体积小、速度快、易于修改等特点，使得fpga运用于电机的控制更加广泛。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：通过基于fpga的各种数字控制基本思想理论对直流电机进行伺服控制，提高直流电动机在各种工作环境下的性能，简便电机的控制，提高电机的控制效率，通过本次研究学习改善电机的控制方法。

研究计划：2012-02-0302-24：收集并分析文献资料，完成开题报告和文献综述（3周）2012-02-3503-04：了解直流电机伺服系统的工作原理。

（1周）2012-03-0403-18：了解pwm模式并进行相应的程序编写。

4. 研究创新点

随着eda技术的发展，用基于现场可编程门阵列fpga对电机进行控制，为实现电动机数字控 制提供了一种有效的方法。

fpga器件具有集成度高、体积小、速度快、易于修改。

伺服系统由具有位置反馈、速度反馈和电流反馈的三闭环结构组成，并运用pid等等的控制方法进行控制。