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基于FPGA直流电机驱动系统设计

摘要:运动控制技术的发展是制造自动化前进的旋律，是推动新的产业革命的关键技术，而直流电机控制模块则是运动控制系统中极为重要的组成部分，在传统的控制系统中，对于小功率直流电机的控制常采用微处理器或单片机作为控制核心以软件方式实现电机控制功能。在集成电路、现代电子技术及控制理论飞速发展的今天，电机控制技术也得到了飞快的发展，电机控制器也由模拟分立元件构成的电路向数模混合、全数字方向发展。由于FPGA具有灵活的编程功能，能实时方便地实现复杂的控制算法，从而提高了控制性能。本论文主要研究了FPGA芯片在直流电机控制器中的作用。

论文首先对直流电机系统进行了综合性论述。对系统组成及系统中主要部分进行了较详细的说明；并且提出了与本研究相关的控制机理和实施方案。

其次，论文对FPGA芯片的特点及配置电路以及以FPGA-FLEX10K10为核心的控制电路的组成进行了较详细的论述；同时对超高速集成电路硬件描述语言（VHDL）的特点和应用进行了研究；并提出了应用FPGA芯片对直流电机速度进行控制的系统构成及工作原理。FPGA在电机控制中，最基本的要起三个作用：组合逻辑、计数器和状态机。

关键词：直流电机；控制器；现场可编程门阵列；硬件描述语言

自动化0701-钟媛

DCMotorDriveSystemBasedonFPGADesign

Abstract：Thedevelopmentofmotioncontroltechnologyistocreateautomatedmelodyforward,istopromoteanewindustrialrevolutioninthetechnology,andDCmotorcontrolmoduleisthemotioncontrolsystemisaveryimportantpartofthe,inthetraditionalcontrolsystemForlow-powerDCmotorcontrolisoftenusedasacontrolmicroprocessorormicrocontrollercore.Thewaythemotorcontrolsoftware.Inintegratedcircuits,modernelectronictechnologyandtherapiddevelopmentofcontroltheorytoday,motorcontroltechnologyhasalsobeenarapiddevelopment,themotorcontrollerdiscretecomponentsfromtheanalogtodigitalandanalogmixedcircuit,all-digitaldirection.TheFPGAwithaflexibleprogrammingfeatures,easytoimplementcomplexreal-timecontrolalgorithms,resultinginimprovedcontrolperformance.Inthisthesis,theFPGAchipintheroleofDCmotorcontroller.

Firstly,theDCmotorsystemforacomprehensivediscussion.Systemcomponentsandsystemsforthemainpartofamoredetailedexplanation;andmade??relevanttothestudyandcontrolmechanismandimplementation.

Secondly,thepaperonthecharacteristicsandconfigurationofFPGAchiptoFPGA-FLEX10K10circuitandcontrolcircuitasthecoreofthecompositiondiscussedindetail;thesametime,highspeedintegratedcircuithardwaredescriptionlanguage(VHDL)andapplicationcharacteri