基于FPGA的交流伺服系统功率主回路的参数设计

更新时间：2020-03-13 10:14:12 大小：778K 上传用户：xuzhen1 查看TA发布的资源 标签：fpga 交流伺服系统 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

摘要：为了提高系统的性能，给出了基于FPGA的交流伺服系统功率主回路的设计方法，并对主回路中具体参数进行了计算，根据所设计的主回路对系统进行了仿真，仿真结果表明功率主回路的设计是可行的，基于FPA的交流伺服系统具有良好的性能。

关键词：FPCA：交流伺服系统；功率主回路：逆变电路

随着生产现场对加工精度的要求不断提高，常规的基于DSP的数字式交流伺服系统虽然能够满足需要，但是在宽速比、恒转矩、处理速度、加工准确度等方面已逐渐不能满足需求。于是，想到把交流伺服系统中的外围信息由常规的直接传输给DSP转变为传输给现场可编程门阵列（FPGA），经FPGA处理后再由总线与DSP进行交互。基于FPGA的交流伺服系统的基本思想就是采用DSP+FPGA+IPM的结构。DSP和FPGA功能模块的划分的原则是：高速、周期性强的外围信号由FPGA实现，如10接口扩展、键盘的扫描、显示器的动态刷新、霍尔信号检测、码盘信号的读取、保护信号的处理等功能。这些信号如果由DSP完成势必占用CPU的大量时间和资源，但是按不同的功能模块由FPGA的不同进程实现，既提高了系统的实时性，又方便了软件的编写和系统维护。

PWM信号的输出、模拟信号、交流伺服控制算法实现和串行总线的信息交互由DSP完成。不仅保证了设计上的先进性，而且为小型化、可靠性提高以及产品化奠定了很好的基础。DSP+FPGA+IPM结构使DSP，FPGA和IPM充分发挥各器件的优势，同时在性能上还可互相弥补各自的不足。在DSP+FPGA+IPM结构中，功率主回路是重要的组成部分，完成驱动、芯片级保护等重要功能，因此，在交流伺服系统的设计过程中，对功率主回路的设计尤为重要，其性能优劣直接影响整个交流伺服控制系统的性能。在设计功率主回路时应充分考虑到耐高压、故障保护及尖峰脉冲的吸收等问题。本文设计的功率主回路原理图如图1所示。