基于FPGA的无刷直流电机智能控制系统的研究

来源 :桂林电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:naonao19890925
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无刷直流电机结构简单、运行可靠、调速性能良好,而且功率密度高、输出转矩大、动态性能好。目前已经广泛应用于多个领域,尤其是在机器人、精密电子仪器与设备等对电机性能、控制精度要求较高的场合。现在工程实践过程中,电机调速较多采用 PID控制,但无刷直流电机控制系统是一个多变量、强耦合的非线性系统,仅仅PID控制调速可能达不到理想的控制效果。模糊控制能够模拟人的思维方法,而神经网络控制能够模拟生物神经元的功能,具有自学习、自适应、并行处理能力。因此,本文采用模糊神经网络控制方法来研究无刷直流电机控制系统。  首先,本文对无刷直流电机的工作原理进行分析,建立数学模型。然后融合模糊和神经网络控制方法构造了基于Mamdani型的模糊神经网络,以电机转速误差及其变化率作为输入,电流环的电流为输出。采用BP学习算法对网络参数进行修正,对学习率进行改进。通过MATALAB/Simulink进行仿真,仿真结果表明采用模糊神经网络控制方法后,无刷直流电机调速控制系统性能较PID控制有了很大提升,响应速度快、超调明显下降、稳定性和抗干扰性都有增强,体现了模糊神经网络控制的优越性。  最后,本文基于Altera公司生产的Cyclone II FPGA实现了无刷直流电机控制系统的硬件设计,将硬件外部电路分为驱动电路、A/D转换电路、电流检测电路、位置检测电路、保护电路等部分,用VerilogHDL将速度控制所需的电路综合到FPGA上,最终实现对无刷直流电机的调速控制,取得较理想的效果。
其他文献
遗传算法(GA)和进化规划(EP)是一种新兴的搜索寻优技术,它们仿效生物界的遗传和进化,根据“优胜劣汰”的原则,借助复制、交换、突变等操作,逐步逼近最优解.采矿进度计划在矿山开
该文从面向对象方法的特点出发,分析了面向对象软件测试中测试层次、测试内容、测试用例设计等主要问题.面向对象软件测试即在测试过程中继续运用面向对象技术,进行以对象概
本文主要研究用于无人机飞行控制系统设计的一套计算机辅助设计开发平台,重点介绍了该开发平台的设计思想、系统框架及其应用程序的创建过程等,并提出了一种针对常规PID控制方
无线传感器网络是一种应用型网络,由大量传感器节点组成,部署在监测区域内的自组织和多跳无线通信网络。WSN的节点能量决定其网络的使用寿命,通过对网络进行能量优化管理可显
该文以宝钢设备采购管理系统的电子交易平台(宝钢设备与备件采购网)为背景,对基于Internet的信息安全进行了分析和研究.论文详细介绍了对称加密算法DES和非对称加密算法RSA的
该课题主要研究利用傅立叶变换的方法进行脱机中文手写体签名鉴定.鉴定系统大体分为三部分,即:预处理、特征提取和比较决策.根据不同的特征提取方法我们采用不同的预处理步骤,
该文以大纯滞后系统为研究对象,对大纯滞后系统的参数辨识,控制器的设计作了系统的分析.在参数辨识方面,在应用参数比较法首先辨识出对象的阶次的基础上,提出了应用非对称继
电子技术的发展日新月异,芯片功能不断被增强,系统设计也早已从当初简单的电路板设计演变成多芯片片上系统(SoC)架构的设计。随之而来的是对测试端口提出越来越严格的要求,致
保证和提高系统的可靠性显得越来越重要,研究和开发航空电子综合系统故障容错与重构技术具有特别重要的意义.该文分析了综合航空电子系统的容错与故障诊断,航空电子系统的分
文中采用系统的理论和方法,探讨了中试的一种系统分析方法,即1、确立中试目标;2、建立系统方案和方案评判标准;3、进行合理的资源配置;4、进行效益分析和方案的决策.在进行系