收藏本站
《中国地质大学(北京)》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

有限转角直流力矩电机及其传感器系统模型的FPGA实现

任杰  
【摘要】: 有限转角直流力矩电机是一种微特电机,主要用在小转角的高精度控制系统中,如陀螺仪稳定平台、红外成像、军事瞄准等承载着国家安全使命的重要领域。搭载的电机及其传感器以及控制器都要经过严格的测试以及验证。 本设计阐述了电流、转速、转角闭环系统的工作原理,介绍使用FPGA的SIMULINK开发环境进行设计电机及其传感器硬件模型的过程。使该设计能够代替实际电机及传感器进行各种错误故障模式的测试,从而避免了电机的损坏以及更换匹配问题。 该模型设计综合使用了MATLAB、SIMULINK、System Generator、XILINX_ISE以及AccelDSP等软件,引入了自顶向下与自底向上结合的设计理念。在系统硬件、时钟以及接口等约束下进行自底向上的规划,而在算法实现、信号连结与协同方面采用了自顶向下的模块化设计方法。 在建模对象的研究方面,既需要研究原闭环设计的各组件,如电机、感应同步器、电流采样电路,又需要研究它们在目标控制器时序信号的控制下的各自的运行情况与相互之间的结合方式,并且将其等效为模型以便实现。在模型的硬件实现方面,又需要选择有足够资源的开发板并且合理规划资源使用以及接口设计与时钟设计。 进行具体设计时,首先要制定模型的结构与时钟域,然后还要进行各个结构之间的连结与同步。在模型核心的实现时,面临选择合适的离散采样计算周期,将电机的习题 晃?分方程,其间还涉及输入信号采样与解析、浮点DSP向定点DSP转换、计算结构设计以及同步时能设计等等问题。最?t?型还需要采样控制器的时序信号,将模型所产生的信号按照传感器的时序与格式输出给控制器。 由于本设计内容多而繁杂,本文在进行介绍时遵循由简到繁的顺序,首先对整体从各个方面进行介绍与分析,而后从实现的方面对整体进行考虑,指出本设计实现的目标,包括输入输出信号方式、相互关系以及时序。有了整体的概念后,再按图索骥,对各个模块进行研究,分析其特性以便在建模时作出相应的安排,制定出设计的功能模块结构方案。最后再将各模块一一实现,组成一个系统整体。
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM359.6

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李精华;;基于FPGA的DDS波形发生器设计[J];柳州师专学报;2011年03期
2 安亚君;;基于FPGA的多通道数字示波器设计[J];微计算机信息;2011年07期
3 李琳;;一种单片机流水灯的电路设计[J];无线互联科技;2011年05期
4 高迎彬;胡昌华;何华锋;梅冰;吕永佳;;基于FPGA的惯性平台嵌入式调平系统设计[J];电子测量技术;2011年06期
5 韦海萍;;基于FPGA的增强Lee滤波算法设计与实现[J];航天控制;2011年03期
6 张孝飞;赵孔新;张赛男;;基于FPGA的脉冲发生器波形模块设计[J];长春工业大学学报(自然科学版);2011年03期
7 刘兴中;唐德宇;郑自伟;刘雄;;一种舵机控制系统设计[J];微电机;2011年06期
8 雷贵;胡福云;;基于FPGA的多功能波形发生器设计研究[J];现代商贸工业;2011年11期
9 张严;洪远泉;;基于FPGA的任意波形发生器设计与研究[J];现代电子技术;2011年10期
10 张丹;韩金刚;汤天浩;;FPGA控制的不对称多电平逆变器的设计[J];电源学报;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 侯金华;;基于FPGA的SOC系统可靠性设计[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
2 张健;孙辉先;陈晓敏;安军社;;反熔丝FPGA的可靠性设计措施[A];第二十三届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2010年
3 ;Design and Research of Video Fire Detection System Based on FPGA[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference(CCDC)[C];2011年
4 董雪;费建军;白娇杨;;基于FPGA的智能火灾报警系统的设计与研究[A];天津市电视技术研究会2012年年会论文集[C];2012年
5 肖松;李跃华;张金林;;基于FPGA局部动态可重构的抗SEU容错系统研究[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
6 王玮;钱伟康;应怀樵;;基于FPGA的PXI高速数据采集系统硬件设计[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
7 钱伟康;梁利娟;王丽丽;;一种基于FPGA的CAN总线船舶监控系统[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
8 杨学友;叶振忠;刘常杰;李博文;;一种高速智能化视觉传感器设计[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
9 鲁艳;雷维嘉;谢显中;;基于Avalon接口的交织编码技术的FPGA实现[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年
10 许超;肖铁;施柏鑫;;基于FPGA的电子内窥镜视频处理系统[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 赵艳秋;FPGA:跨进40纳米时代[N];中国电子报;2008年
2 ;FPGA助学生学以致用[N];中国电子报;2009年
3 本报记者 赵艳秋 冯晓伟 冯健;FPGA:市场应用广 门槛需降低[N];中国电子报;2009年
4 本报记者 冯晓伟;FPGA格局难改 新兴企业胜算几何?[N];中国电子报;2009年
5 ;异步架构FPGA实现业界最高速度[N];中国电子报;2009年
6 ;突破功耗和成本限制设计中国需要的FPGA[N];中国电子报;2009年
7 ;FPGA平台渐成系统核心[N];中国电子报;2009年
8 ;通信仍是FPGA最大市场[N];中国电子报;2009年
9 本报记者 冯晓伟;优势劣势同样明显 FPGA力争市场主力地位[N];中国电子报;2009年
10 海英;赛灵思发布新型FPGA芯片方案[N];人民邮电;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张承畅;多FPGA系统的关键问题及应用研究[D];重庆大学;2011年
2 李鹏;基于元构件的FPGA硬件构件设计技术研究[D];解放军信息工程大学;2011年
3 谢丁;FPGA互连结构评估系统研究与实现[D];复旦大学;2011年
4 廖永波;SOC软硬件协同方法及其在FPGA芯片测试中的应用研究[D];电子科技大学;2010年
5 唐玉兰;伪布尔可满足性算法及其在FPGA布线中的研究应用[D];江南大学;2010年
6 邬贵明;FPGA矩阵计算并行算法与结构[D];国防科学技术大学;2011年
7 王建庄;基于FPGA的高速图像处理算法研究及系统实现[D];华中科技大学;2011年
8 薛晓勇;新型存储器在FPGA中应用的关键技术研究[D];复旦大学;2011年
9 章淳;针对FPGA复杂可编程逻辑单元的快速布尔匹配方法研究[D];复旦大学;2011年
10 王洁;基于FPGA的硬件防火墙内容过滤技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 任杰;有限转角直流力矩电机及其传感器系统模型的FPGA实现[D];中国地质大学(北京);2010年
2 黄明慧;基于FPGA模型化设计的雷达信号处理的实现[D];西安电子科技大学;2010年
3 张小琴;基于FPGA的高速图像数据采集系统设计[D];武汉理工大学;2010年
4 谢然;基于FPGA的图像插值放大系统设计[D];昆明理工大学;2010年
5 孟凡惠;基于SCA的FPGA局部重配置系统的设计与实现[D];国防科学技术大学;2010年
6 石雅先;反熔丝FPGA设计技术研究[D];电子科技大学;2011年
7 吴长江;基于FPGA的目标跟踪系统设计与研究[D];江苏大学;2010年
8 刘宇峥;一款FPGA可编程逻辑块的全定制设计[D];西安电子科技大学;2010年
9 符晓宏;基于AVR和FPGA的电缆路径检测系统的研究与设计[D];西安电子科技大学;2010年
10 郑伟;基于FPGA数据采集及控制系统的研究[D];武汉理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026