直流電機pwm控制的fpga實現(xiàn).doc
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直流電機pwm控制的fpga實現(xiàn),摘 要文章詳細(xì)地介紹了直流電機的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理、pwm調(diào)速原理以及fpga集成芯片。并對直流電機pwm調(diào)速系統(tǒng)方案的組成、硬件電路設(shè)計、程序設(shè)計及系統(tǒng)仿真分別進行了詳細(xì)的敘述。擬開發(fā)的直流電機pwm調(diào)速裝置具有調(diào)速范圍寬、低功耗、可實現(xiàn)在線調(diào)試等特點。本系統(tǒng)是以fpga為其控制核心，輸入電路以鍵盤作為輸入方式向f...
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摘 要
文章詳細(xì)地介紹了直流電機的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理、PWM調(diào)速原理以及FPGA集成芯片。并對直流電機PWM調(diào)速系統(tǒng)方案的組成、硬件電路設(shè)計、程序設(shè)計及系統(tǒng)仿真分別進行了詳細(xì)的敘述。擬開發(fā)的直流電機PWM調(diào)速裝置具有調(diào)速范圍寬、低功耗、可實現(xiàn)在線調(diào)試等特點。本系統(tǒng)是以FPGA為其控制核心，輸入電路以鍵盤作為輸入方式向FPGA控制系統(tǒng)發(fā)出控制命令，以有源晶振構(gòu)成的時鐘電路發(fā)出信號?？刂葡到y(tǒng)接收命令后直接向H型橋式驅(qū)動電路發(fā)出PWM控制信號。輸出電路主要實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、起?？刂啤⑺俣仍诰€可調(diào)功能。本設(shè)計已通過了實驗仿真。
關(guān)鍵詞：直流電機；PWM；FPGA；有源晶振
目錄
摘 要 I
Abstract II
1 前言 1
1.1 課題的來源 1
1.2 課題研究的目的和意義 1
1.3 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.4 課題研究的主要內(nèi)容 2
2 直流電機PWM調(diào)速系統(tǒng)方案設(shè)計 4
2.1 直流電機 4
2.2 直流電機調(diào)速原理 6
2.4 基于單片機的直流電機PWM調(diào)速方案 9
2.5 基于FPGA的直流電機調(diào)速方案 10
2.6 方案論證 11
3 直流電機PWM調(diào)速控制電路設(shè)計 12
3.1 系統(tǒng)工作原理 12
3.2 鍵盤電路設(shè)計 13
3.3 系統(tǒng)時鐘電路設(shè)計 14
3.4 H型橋式驅(qū)動電路設(shè)計 15
3.5 電源電路設(shè)計 17
3.6 主要元器件簡介 18
4 控制邏輯VHDL描述 20
4.1 VHDL硬件描述語言 20
4.2 FPGA內(nèi)部邏輯組成 22
4.3 PWM脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生電路描述 22
4.4 運行控制邏輯電路描述 27
5 直流電機PWM調(diào)速系統(tǒng)仿真 29
5.1 FPGA開發(fā)環(huán)境的介紹 29
5.2 建立工程項目 30
5.3 正/反轉(zhuǎn)控制仿真 35
5.4 啟/停控制仿真 36
5.5 加/減速仿真 36
5.6 仿真結(jié)果分析 37
6 總結(jié) 39
參考文獻 40
文章詳細(xì)地介紹了直流電機的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理、PWM調(diào)速原理以及FPGA集成芯片。并對直流電機PWM調(diào)速系統(tǒng)方案的組成、硬件電路設(shè)計、程序設(shè)計及系統(tǒng)仿真分別進行了詳細(xì)的敘述。擬開發(fā)的直流電機PWM調(diào)速裝置具有調(diào)速范圍寬、低功耗、可實現(xiàn)在線調(diào)試等特點。本系統(tǒng)是以FPGA為其控制核心，輸入電路以鍵盤作為輸入方式向FPGA控制系統(tǒng)發(fā)出控制命令，以有源晶振構(gòu)成的時鐘電路發(fā)出信號?？刂葡到y(tǒng)接收命令后直接向H型橋式驅(qū)動電路發(fā)出PWM控制信號。輸出電路主要實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、起?？刂啤⑺俣仍诰€可調(diào)功能。本設(shè)計已通過了實驗仿真。
關(guān)鍵詞：直流電機；PWM；FPGA；有源晶振
目錄
摘 要 I
Abstract II
1 前言 1
1.1 課題的來源 1
1.2 課題研究的目的和意義 1
1.3 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.4 課題研究的主要內(nèi)容 2
2 直流電機PWM調(diào)速系統(tǒng)方案設(shè)計 4
2.1 直流電機 4
2.2 直流電機調(diào)速原理 6
2.4 基于單片機的直流電機PWM調(diào)速方案 9
2.5 基于FPGA的直流電機調(diào)速方案 10
2.6 方案論證 11
3 直流電機PWM調(diào)速控制電路設(shè)計 12
3.1 系統(tǒng)工作原理 12
3.2 鍵盤電路設(shè)計 13
3.3 系統(tǒng)時鐘電路設(shè)計 14
3.4 H型橋式驅(qū)動電路設(shè)計 15
3.5 電源電路設(shè)計 17
3.6 主要元器件簡介 18
4 控制邏輯VHDL描述 20
4.1 VHDL硬件描述語言 20
4.2 FPGA內(nèi)部邏輯組成 22
4.3 PWM脈寬調(diào)制信號產(chǎn)生電路描述 22
4.4 運行控制邏輯電路描述 27
5 直流電機PWM調(diào)速系統(tǒng)仿真 29
5.1 FPGA開發(fā)環(huán)境的介紹 29
5.2 建立工程項目 30
5.3 正/反轉(zhuǎn)控制仿真 35
5.4 啟/停控制仿真 36
5.5 加/減速仿真 36
5.6 仿真結(jié)果分析 37
6 總結(jié) 39
參考文獻 40
