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《基于eda的直流电机pwm控制设计本科毕设论文.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要论文以直流电机为研究对象,应用了FPGA技术,设计出了一种全数字的步进电机控制系统。本论文分析了直流电机工作原理及其具体的控制过程,并阐述了FPGA的设计原理以及所涉及的相关芯片,然后对所用的硬件语言VHDL的知识进行简要地介绍,这些为论文的具体设计提供了理论基础。本系统针对实现直流电机的调速,设计了一种符合要求的并连续可调的脉冲信号发生器,对整个系统进行模块化设计,并且每个子模块都通过了仿真测试。系统采用模块化的设计思路,使系统的设计和维护更加方便,也提高了系统性能的可扩展性。FPGA、VHD
2、L以及EDA工具构成的数字系统集成技术,是本设计的核心部分,该技术具有操作灵活、利用广泛及价廉等特点。系统设计采用全数字化的控制方案,使系统更紧凑、更合理及经济节约。由于系统的数字化,使整个系统运行得十分可靠,调试也极为方便。关键词: 直流电机,可编程门阵列,硬件描述语言AbstractInthispaper,DCmotorasthestudy,withtheapplicationofFPGAtechnology,designsanall-digitalsteppermotorcontrolsyst
3、em.ThispaperanalyzestheDCmotorworks,aswellasitsspecificcontrolprocess,describestheFPGAdesignprinciplesandtherelatedchipsthoseareinvolved,thengivesabriefintroductionontheknowledgeofappliedhardwarelanguageVHDL,alltheseprovidesatheoreticalbasisforthespeci
4、ficdesignsectionsofthepaper.ThesystemagainsttheachievementoftheDCmotorspeedcontrol,designsacontinuouslyadjustablepulsesignalgeneratorthatcanmeettherequirements,andmodularprogrammingsforthewholesystem,eachsub-modulehaspastedthesimulationtests.Thesystemu
5、sesamodulardesignconcept.It'snotonlyconvenientforthesystemdesignandmaintenance,butalsoimprovestheperformanceofthesystemscalability.FPGA,VHDLandEDAtoolsconstitutethefieldofdigitalsystemintegrationtechnology,asacorepartofthesystemdesign,theskillwithopera
6、tionalflexibility,cheapandwidelyuse.Thesystemusesafullydigitalcontrolscheme,makingthesystemmorecompact,morerationalandeconomical.Becausethesystem'salldigital,22theoperationofthewholesystembecomeveryreliable,thedebuggingisconvenient,too.KeyWords: DCmoto
7、r,programmablegatearray,VHDL22目录第1章绪论11.1课题背景11.2研究的目的及其意义2第2章电机的基本知识32.1直流电机的特点32.2直流电机基本结构32.2.1定子部分42.2.2转子部分42.3直流电机工作原理52.4直流电机PWM调速原理5第3章FPGA与硬件描述语言73.1现场可编程逻辑器件73.2硬件描述语言设计方法73.2.1硬件描述语言发展概况73.2.2EDA简要介绍83.2.3采用硬件描述语言的设计流程8第4章设计原理及其实现过程104.1直流电机
8、PWM调速方案设计104.2FPGA内部逻辑组成114.3模块设计和相应模块程序124.3.1PWM脉冲调制信号电路模块124.3.2逻辑控制模块164.4电路的总仿真图174.4.1正/反转控制仿真184.4.2启/停控制仿真184.4.3加/减速仿真194.4.4仿真结果分析204.5总结21参考文献2222第1章绪论1.1课题背景自从1985年Xilinx公司推出第一片现场可编程逻辑器件(FPGA)到现在,FPGA已经经历了二十几年的发展历程。在这几十年的发展过