基于FPGA的步进电机的研究任务书

 2022-07-05 20:45:51

1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等

  步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的控制电机,其位移严格正比于输入脉冲数,平均转速严格正比于输入脉冲的频率,具有结构简单、可靠性高和成本低的特点,而且步进电动机没有积累误差,容易实现较高精度的位移和速度控制,被广泛用于精确控制领域,尤其是步矩值不受电压、温度变化的影响,这给实际的应用带来了很大的方便。步进电机的运动性能和它的驱动器有密切的关系,细分驱动方式可以减小步进电机的步矩角,提高分辨率,使电机运行更加平稳均匀,可以减小或消除低频振动。通常的步进电机控制方法是采用CPU配合专用的步进电机驱动控制器来实现,存在成本高,不同种类的电动机必须要有相应的驱动控制器与之配对的问题。

本论文要求采用复杂可编程门阵列,通过Verilog语言编程来实现四相步进电机的控制。由于VerilogHDL 的灵活性,可以对FPGA 器件进行灵活的编程,实现复杂的控制算法,从而提高了控制性能,而且可以降低整个系统的体积和成本,增加系统的可靠性。

2. 参考文献(不低于12篇)

1、李铁才,杜坤梅1电动机控制技术1哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 20022、Green AW BE,Boys J T1Hystersis current Forced Three phase Voltage Sourced Reversible Rectifier1 IEEE Trans1 Ins1App l1, 198936 (3) : 113 - 1203、王诚,薛小刚,钟信潮1FPGA /CPLD 设计工具Xilinx ISE使用详解1北京:人民邮电出版社, 20034、李朝晖,沈刚1基于CPLD的全数字PWM的设计1电气传动自动化, 2004, 26 (3) 7~95、王群要,高大庆,上官靖斌等1基于CPLD高速可程控数字延迟线的设计与实现1微计算机信息, 2006, 12, 2: 134~1366、Blasko V1Analysis of a Hybrid PWM Based on Modi - fied Space - Vecto and Triangle - Comparison Mmthods1 IEEE Trans1onInd1App l11997; 33: 756 - 7647、Chung D W1Unified Voltage Modulation Technique for Real Time Three - Phase Power Conversion1 IEEE Trans1onInd1App l11998; 34: 374 - 3808、Donald E Thomas, Philip R Moorby1The verilog hardware descrip tion language1Netherlands: KluwerAcademic, 1996

9、 张瑞,赵玉彬,付泽川,等. 数字化LLRF 频调环路的步进电机控制算法设计[J]. 核技术,2010,( 8) : 572.10、 曾一凡,李晖. 扩频通信原理[M]. 北京: 机械工业出版社,2005: 78-80.11、 段吉海,黄智伟. 基于CPLD/FPGA 的数字通信系统建模与设计[M]. 北京: 电子工业出版社,2004: 249-254.12、 刘星辰,刘东斌,杜鹏. 步进电机控制系统的设计与实现[J].微计算机信息, 2009,( 8) : 27.13、 徐国山,潘振良. 步进电机的基本原理[J]. 民营科技,2007,( 7) : 9.14、 张瑞,常静波,刘银年. 高稳定度步进电机驱动电路设计[J].计算机工程,2007,( 4) : 248.

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