[实用新型]基于FPGA的电机闭环控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机控制装置，尤其涉及一种基于FPGA的电机闭环控制器。

背景技术

现有的电机控制器处理速度较慢，控制精度较低，从而导致电机运行不够平稳，抗干扰能力较差。同时其应用方式不够灵活，不能方便地与各类总线及设备连接。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的基于FPGA的电机闭环控制器。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种速度快、精度高、抗干扰能力强且应用灵活的基于FPGA的电机闭环控制器。

本实用新型的基于FPGA的电机闭环控制器，包括采样电路、驱动电路、编码器，所述采样电路的输入端与电机的电输出端连接，所述驱动电路的输出端与电机的电输入端连接，所述编码器的输入轴与电机的输出轴连接，还包括FPGA芯片，所述FPGA芯片内部设有NIOS II软核，所述NIOS II软核包括电流闭环模块、速度闭环模块和位置闭环模块，所述FPGA芯片内部通过硬件编程语言编程有AD模块、PWM发生模块和鉴相计数模块，所述AD模块的输入端与采样电路的输出端连接，AD模块的输出端与电流闭环模块的输入端连接，所述编码器的输出端与鉴相计数模块的输入端连接，所述鉴相计数模块的输出端与位置闭环模块的输入端连接，所述位置闭环模块的输出端与速度闭环模块的输入端连接，所述速度闭环模块的输出端与电流闭环模块的输入端连接，所述电流闭环模块的输出端与PWM发生模块的输入端连接，所述PWM发生模块与驱动电路的输入端连接。

进一步的，本实用新型的基于FPGA的电机闭环控制器，所述FPGA芯片内部编程有通信模块和存储模块，所述通信模块和存储模块分别与NIOS II软核连接。

进一步的，本实用新型的基于FPGA的电机闭环控制器，所述通信模块为CAN总线通信模块或网络通信模块。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：本实用新型的基于FPGA的电机闭环控制器使用FPGA做处理器控制电机，处理速度快，可以大大提高位置闭环、速度闭环、电流闭环控制频率，因此提高控制精度，电机运行更平稳，抗负载变化干扰能力更强。同时FPGA灵活与可任意配置，且为并行处理，可以接网络接口、CAN总线接口、串口等其他外设，并不影响电机运行。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型基于FPGA的电机闭环控制器的结构框图；

图2是本实用新型基于FPGA的电机闭环控制器的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。