[发明专利]一种基于FPGA控制的PZT驱动系统

摘要

本发明提供一种基于FPGA控制的PZT驱动系统，该系统由计算机接口、FPGA模块、键盘与显示模块、非易失存储模块、模式设置模块、ADC模块、DAC模块、PZT接口组成，FPGA模块与计算机接口、键盘与显示模块、非易失存储模块、模式设置模块、ADC模块、DAC模块相连，PZT接口分别与ADC模块和DAC模块相连，在FPGA中实现与计算机通信、按键处理、显示功能、非易失存储模块、模式处理、ADC和DAC的控制以及PZT的闭环、开环应用的控制。本发明使用FPGA模块作为PZT的控制单元，不仅实现了对PZT驱动位移的精准控制，而且又具有应用范围广、成本低、易维护等特点。

主权项

一种基于FPGA控制的PZT驱动系统，其特征在于：该系统由计算机接口、FPGA模块、键盘与显示模块、非易失存储模块、模式设置模块、ADC模块、DAC模块和PZT接口组成，FPGA模块与计算机接口、键盘与显示模块、非易失存储模块、模式设置模块、ADC模块、DAC模块相连，PZT接口分别与ADC模块和DAC模块相连，在FPGA中实现与计算机通信、按键处理、显示功能、非易失存储模块读写、模式处理、ADC和DAC的控制以及PZT的闭环、开环应用的控制；其中，模式设置模块用于设置该系统的工作模式，该系统的工作模式有一般开环模式、一般闭环模式、PZT特性参数提取模式以及固定波形的扫描模式；显示模块用于显示当前的工作状态；非易失存储模块中保存有设置值、固定扫描模式时的波形数据以及PZT工作特性数据；该系统的工作方式为：在PZT闭环应用时，FPGA将接收到的设置值通过运算将处理过的数据发送给DAC模块，DAC模块输出电压驱动PZT到某个位置，同时ADC模块会采集当前PZT电压，然后采集到的电压值返回给FPGA，FPGA将接收到的电压值与之前接收到的设置值进行比较，经过运算处理，再发送一个数值给DAC模块，然后输出的电压值再驱动PZT，同时ADC再量化当前的电压值并返回给FPGA，FPGA再按前述过程处理接收到的电压值并发送一个数值给DAC模块，如此一个反馈系统不断调整送给DAC的电压值，直到驱动PZT到预定位置；或者当在开环应用时，则没有ADC模块，FPGA只发送设置值到DAC模块，DAC输出的电压驱动PZT到设置位置；FPGA同时会将PZT的工作状态、系统状态通过计算机接口返回给计算机。