一种基于FPGA的电流环控制系统和伺服装置

摘要

本发明涉及交流伺服矢量控制技术领域，公开了一种基于FPGA的电流环控制系统和伺服装置。本发明通过基于FPGA硬件逻辑并行处理方式的电流环控制实现了将电流给定量与电流采样模块发送的信号输入电流控制器模块进行PID计算及解耦补偿处理，输出旋转坐标系下电压矢量参考值；根据编码器反馈模块输出的转子角度值和输出旋转坐标系下电压矢量参考值，输出静止坐标系下电压矢量参考值；空间矢量脉宽调制模块将所述静止坐标系下的电压矢量参考值转换为三路有效的占空比；经由带有死区插入的互补输出脉宽调制模块将三路有效的占空比转化为经过死区补偿的六路脉宽调制方波信号。采用本发明缩短了电流环控制时间，提高了电流环带宽。

主权项

一种基于FPGA的电流环控制系统，其特征在于，包括：电流采样模块，编码器反馈模块，坐标变换模块，电流控制器模块，空间矢量脉宽调制模块和带有死区插入的互补输出脉宽调制模块；所述电流采样模块，用于接收电流采样信号，并将所述电流采样信号经过处理后发送到所述电流控制器模块；所述编码器反馈模块，用于实时监测编码器的运行状态并将采集到的编码器位置信号进行定标处理，转化为有效的角度值，将所述角度值发送到所述坐标变换模块；所述坐标变换模块，用于根据所述接收的角度值和当前坐标系下的电流、电压矢量值，转换成目标坐标系下的电流、电压矢量值输出给所述电流控制器模块或所述空间矢量脉宽调制模块；所述电流控制器模块，用于将电流给定量与所述电流采样模块发送的信号进行PID计算，并将PID的结果进行解耦和补偿处理，输出旋转坐标系下的电压参考矢量值到所述坐标变换模块；所述空间矢量脉宽调制模块，用于将所述静止坐标系下的电压矢量值转换为三路有效的占空比信号，并将其发送到所述带有死区插入的互补输出脉宽调制模块；所述带有死区插入的互补输出脉宽调制模块，首先将所述三路有效的占空比信号进行死区补偿，然后转化为六路脉宽调制方波信号。