基于eda的直流電機pwm控制設(shè)計畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 技術(shù)、CPLD/FPGA技術(shù)等；在計算機輔助工程方面融合了計算機輔助設(shè)計CAD、計算機輔助制造CAM、計算機輔助測試CAT技術(shù)及多種計算機語言的設(shè)計概念，而在現(xiàn)代電子學(xué)方面則融合了更多的內(nèi)容，如數(shù)字電路設(shè)計理論、數(shù)字信號處理技術(shù)、系統(tǒng)建模和優(yōu)化技術(shù)等。在此情況下，EDA（Electronic Design Automation,電子設(shè)計自動化）技術(shù)應(yīng)運而生。 在EDA技術(shù)領(lǐng)域中把用HDL語言建立的數(shù)字模型被稱為軟核(soft core)，把用建模和綜合后生成的網(wǎng)表稱為固核(Hard core)，對這些模塊的重復(fù)利用不僅縮短了開發(fā)時間，而且還提高了產(chǎn)品開發(fā)率和設(shè)計效率[8]。②為了方便用戶設(shè)計和特殊功能的應(yīng)用，向著嵌入通用或者標準功能模塊方向發(fā)展。(3)基于一次性編程的反熔絲FPGA反熔絲FPGA的主要特點是功耗低，布線通路豐富，邏輯元件粒度小。在現(xiàn)場可編程邏輯器件領(lǐng)域，目前主要的產(chǎn)品主要分為3大類。 平均速度和占空比的關(guān)系，Vd與占空比D并不是完全線性關(guān)系（圖中實線），當系統(tǒng)允許時，可以將其近似地看成線性關(guān)系（圖中虛線）。 PWM調(diào)速原理在脈沖作用下，當電機通電時，速度增加；電機斷電時，速度逐漸減少。這就是直流電機的基本工作原理[7]。裝了這種換向器以后，若將直流電壓加于電刷端，直流電流經(jīng)電刷流過電樞上的線圈，則產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電樞在電磁轉(zhuǎn)矩的作用下就旋轉(zhuǎn)起來。這種交變的電磁轉(zhuǎn)矩只能使電樞來回搖擺，而不能使電樞連續(xù)轉(zhuǎn)動。 直流電機工作原理直流電機的工作原理建立在電磁力和電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上，、S間裝著一個可以轉(zhuǎn)動的鐵磁圓柱體，圓柱體的表面上固定著一個線圈abcd。（3）換向器換向器也是直流電機的重要部件。（2）電樞繞組電樞繞組是由許多按一定規(guī)律連接的線圈組成，它是直流電機的主要電路部分，也是通過電流和感應(yīng)電動勢，從而實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。它的作用是把轉(zhuǎn)動的電樞繞組與靜止的外電路相連接，并與換向器相配合，起到整流或逆變器的作用。換向極裝在相鄰兩主磁極N、S之間，由鐵心和繞組構(gòu)成。因此要求機座有好的導(dǎo)磁性能及足夠的機械強度和剛座，機座通常用鑄鋼或厚鋼板焊成。但是在某些要求調(diào)速范圍大、快速性高、精密度好、控制性能優(yōu)異的場合，直流電動機的應(yīng)用目前仍然占有較大的比重[5] [6]。直流電動機具有寬廣的調(diào)速范圍，平滑的無級調(diào)速特性，可實現(xiàn)頻繁的無級快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)；過載能力大，能承受頻繁的沖擊負載；能滿足自動化生產(chǎn)系統(tǒng)中各種特殊運行的要求。其中變壓器是靜止的電氣設(shè)備，其余均為旋轉(zhuǎn)電機。設(shè)計者可以在速度、硬件邏輯、存儲器、代碼大小和成本之間做出折衷。出于簡便和成本考慮，一般利用軟件來實現(xiàn)大部分操作，除非需要更高的速度以滿足性能指標。設(shè)計者可以選擇如何實現(xiàn)軟件代碼中的每個模塊，如用定制指令，或硬件外圍電路。由于FPGA中的邏輯單元是可編程的，可針對特定的應(yīng)用而定制硬件。當產(chǎn)品或系統(tǒng)趨于成熟時，不需耗時重新設(shè)計或修改配置，即可提升相關(guān)功能[3]。針對任何現(xiàn)有的處理器核心來說，每次僅可執(zhí)行1組指令碼；而處理器架構(gòu)的系統(tǒng)則可以連續(xù)處理重要作業(yè)。由于系統(tǒng)需求隨時在變化，因此若與 ASIC 的龐大修改費用相比，F(xiàn)PGA 設(shè)計的成本實在微不足道[2]。高級軟件工具正不斷提升其適用性，縮短了抽象層 (Layer of abstraction) 的學(xué)習(xí)時間，并針對進階控制與信號處理使用 IP cores (預(yù)先建立的方式)。 上市時間針對上市時間而言，F(xiàn)PGA技術(shù)具有彈性與快速原型制作的功能。FPGA的優(yōu)點可以歸納為如下幾點：效能，上市時間，成本，可靠性和長期維護五個方面。s not only convenient for the system design and maintenance, but also improves the performance of the system scalability. FPGA, VHDL and EDA tools constitute the field of digital system integration technology, as a core part of the system design, the skill with operational flexibility, cheap and widely use. The system uses a fully digital control scheme, making the system more pact, more rational and economical. Because the system39。FPGA、VHDL以及EDA工具構(gòu)成的數(shù)字系統(tǒng)集成技術(shù)，是本設(shè)計的核心部分，該技術(shù)具有操作靈活、利用廣泛及價廉等特點。摘要論文以直流電機為研究對象，應(yīng)用了FPGA技術(shù)，設(shè)計出了一種全數(shù)字的步進電機控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計思路，使系統(tǒng)的設(shè)計和維護更加方便，也提高了系統(tǒng)性能的可擴展性。關(guān)鍵詞： 直流電機，可編程門陣列，硬件描述語言AbstractIn this paper, DC motor as the study, with the application of FPGA technology, designs an alldigital stepper motor control system.This paper analyzes the DC motor works, as well as its specific control process, describes the FPGA design principles and the related chips those are involved, then gives a brief introduction on the knowledge of applied hardware language VHDL , all these provides a theoretical basis for the specific design sections of the paper.The system against the achievement of the DC motor speed control, designs a continuously adjustable pulse signal generator that can meet the requirements, and modular programmings for the whole system, each submodule has pasted the simulation tests. The system uses a modular design concept. It39?，F(xiàn)場可編程邏輯器件從剛開始的1200個邏輯門，發(fā)展到90年代的25萬個邏輯門，甚至到現(xiàn)今國際上FPGA的著名廠商Altera公司、
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