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直流电机PWM控制的FPGA实现
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2009-06-11
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文章详细地介绍了直流电机的类型、结构、工作原理、PWM调速原理以及FPGA集成芯片。并对直流电机PWM调速系统方案的组成、硬件电路设计、程序设计及系统仿真分别进行了详细的叙述。拟开发的直流电机PWM调速装置具有调速范围宽、低功耗、可实现在线调试等特点。本系统是以FPGA为其控制核心,输入电路以键盘作为输入方式向FPGA控制系统发出控制命令,以有源晶振构成的时钟电路发出信号。控制系统接收命令后直接向H型桥式驱动电路发出PWM控制信号。输出电路主要实现正反转、起停控制、速度在线可调功能。本设计已通过了实验仿真。 关键词:直流电机;PWM;FPGA;有源晶振
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毕业设计(论文)
课 题 名 称 直流电机
PWM
控制的
FPGA
实现
学 生 姓 名
学 号
院、年级专业
指 导 教 师
职 称
年 月 日
摘 要
文章详细地介绍了直流电机的类型、结构、工作原理、PWM 调速原理以及
FPGA 集成芯片。并对直流电机 PWM 调速系统方案的组成、硬件电路设计、程序
设计及系统仿真分别进行了详细的叙述。拟开发的直流电机 PWM 调速装置具有调
速范围宽、低功耗、可实现在线调试等特点。本系统是以 FPGA 为其控制核心,输
入电路以键盘作为输入方式向 FPGA 控制系统发出控制命令,以有源晶振构成的时
钟电路发出信号。控制系统接收命令后直接向 H 型桥式驱动电路发出 PWM 控制信
号。输出电路主要实现正反转、起停控制、速度在线可调功能。本设计已通过了实
验仿真。
关键词:直流电机;PWM;FPGA;有源晶振
I
Abstract
This paper introduces clearly the construction and the principle of DC
Motor and the principle of the Speed Control based on PWM and integrated
FPGA chip.And describes detailly and operately the program of DC Motor
speed control based on PWM how to be formed and the design of the
hardware circuit ,the design and the System Simulation .The device of DC
Motor speed control based on PWM being invented has the follow
characteristics : wide speed control range, low power idle, debugging on line
and so on, at the same time , it can achieve the automation .The control center
of the system is the FPGA, and the input circuit delivers the orders over the
keyboard as its input method to the FPGA adopting the way of the Breach.
While quartz crystal clock circuit and inverter which is consisted of harmonic
oscillator clock signal sent to the system ,when the FPGA receives the
orders , and later sends the PWM signal to the output circuit ,witch is the
line-clectric ouhe circuit and the H board bridge drive circuit .The output
circuit chiefly controls DC Motor to move in the clockwise or the other
direction .The design has been tested through the experiment ,and the
program is debugged successfully.
Keywords: DC Motor ;PWM;FPGA ;oscillator
II
目录
摘 要..................................................................................................................I
Abstract.............................................................................................................II
1 前言................................................................................................................1
1.1 课题的来源......................................................................................................................1
1.2 课题研究的目的和意义..................................................................................................1
1.3 课题国内外研究现状......................................................................................................2
1.4 课题研究的主要内容......................................................................................................3
2 直流电机 PWM 调速系统方案设计.............................................................4
2.1 直流电机..........................................................................................................................4
2.2 直流电机调速原理..........................................................................................................7
2.4 基于单片机的直流电机 PWM 调速方案.......................................................................9
2.5 基于 FPGA 的直流电机调速方案................................................................................10
2.6 方案论证........................................................................................................................11
3 直流电机 PWM 调速控制电路设计...........................................................12
3.1 系统工作原理................................................................................................................13
3.2 键盘电路设计................................................................................................................14
3.3 系统时钟电路设计........................................................................................................16
3.4 H 型桥式驱动电路设计................................................................................................17
3.5 电源电路设计................................................................................................................19
3.6 主要元器件简介............................................................................................................20
4 控制逻辑 VHDL 描述.................................................................................21
4.1 VHDL 硬件描述语言....................................................................................................21
4.2 FPGA 内部逻辑组成.....................................................................................................24
4.3 PWM 脉宽调制信号产生电路描述..............................................................................25
4.4 运行控制逻辑电路描述................................................................................................29
5 直流电机 PWM 调速系统仿真...................................................................31
5.1 FPGA 开发环境的介绍.................................................................................................31
5.2 建立工程项目................................................................................................................33
5.3 正/反转控制仿真...........................................................................................................38
5.4 启/停控制仿真...............................................................................................................39
5.5 加/减速仿真...................................................................................................................40
5.6 仿真结果分析................................................................................................................41
6 总结..............................................................................................................42
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资源评论
- ruguokeyi1232012-07-20还不错,做课设足够了。。。
- liming88862012-12-10如果有工程文件就好了
- fangkeke2012-07-25毕业设计,比较系统的~~~~~~
- bingbing78782011-09-15是个毕业设计,如果有工程文件就好了。。。
- able2003302012-12-23只是个设计思路,程序还要自己整理
tianshuaitianshuai
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