摘 要

本文首先對通用伺服控制平臺項目做了整體的設計規(guī)劃，并著重分析了基于FPGA的電機接口模塊的設計和核心算法，給出相應的接口電路，并對等精度算法和設計思路在ALTERA QUARTUS 9.0的環(huán)境下進行了仿真，在實驗電路上進行了測試。主要目的在于研究出一款高性能的基于FPGA的伺服電機接口模塊。

關鍵詞：伺服控制平臺 FPGA 等精度算法 電機接口模塊


目 錄
摘要
ABSTRACT
1引言 ……………………………………………………………………1
1.1項目背景 ……………………………………………………………1
1.2研究意義 ……………………………………………………………1
2 系統(tǒng)組成………………………………………………………………2
2.1 運動控制器 …………………………………………………………2
2.1.1 MCU功能 …………………………………………………………2
2.1.2 FPGA功能 …………………………………………………………2
2.1.3光電隔離模塊功能 ………………………………………………2
2.2伺服驅動器 …………………………………………………………2
2.2.1常用伺服驅動器簡介 ………………………………………………2
2.3伺服電機………………………………………………………………3
2.3.1伺服電機簡介………………………………………………………3
2.3.2伺服電機工作原理…………………………………………………4
2.3.3伺服電機的控制……………………………………………………4
2.4HMI ……………………………………………………………………4
2.5控制器上位機部分……………………………………………………4
2.5.1上位機功能…………………………………………………………4
2.6以太網(wǎng)模塊……………………………………………………………4
2.6.1以太網(wǎng)模塊功能……………………………………………………4
3 FPGA接口模塊詳細介紹………………………………………………5
3.1實現(xiàn)功能………………………………………………………………5
3.1.1 速度控制模塊 ……………………………………………………5
3.1.2 位置控制模塊 ……………………………………………………5
3.1.3 CPU接口模塊 …………………………………………………………6
3.2速度與位置檢測算法討論………………………………………………6
3.2.1M法……………………………………………………………………6
3.2.2T法…………………………………………………………………6
3.2.3等精度測頻算法……………………………………………………6
3.2.4高精度數(shù)字測速算法………………………………………………9
3.3速度與位置控制算法…………………………………………………20
3.4硬件部分…………………………………………………………………14
3.4.1ALTERA FPGA介紹 ……………………………………………………14
3.4.2FPGA硬件部分 ………………………………………………………14
3.4.2.1電源及晶振部分 …………………………………………………14
3.4.2.2內存及FLASH ……………………………………………………15
3.4.2.3主芯片……………………………………………………………15
3.4.2.4JTAG下載…………………………………………………………16
3.4.3輸入輸出光電隔離…………………………………………………17
3.4.3.1輸入光電隔離模塊………………………………………………17
3.4.3.2輸出光電隔離模塊………………………………………………18
3.5軟件部分 ………………………………………………………………18
3.5.1 verilog HDL編程語言介紹 ………………………………………18
3.5.2輸入輸出端子定義……………………………………………………18
3.5.3寄存器定義…………………………………………………………19
3.5.4FPGA架構………………………………………………………………20
3.5.5主要模塊介紹 ……………………………………………………20
4 仿真實驗結果 ……………………………………………………………22
5 應用案例 …………………………………………………………………24
6 結論 ………………………………………………………………………26
謝辭
參考文獻
附錄



引 言
1.1項目背景
此項目為待開發(fā)項目《基于RABBIT5700+FPGA的伺服電機控制器》的前期規(guī)劃方案，目的在于幫助研發(fā)人員了解伺服電機控制器的有關知識和給出基于FPGA的接口模塊的設計概要說明。



參考文獻
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