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基于全数字pwm的直流调速系统,基于全数字pwm的直流调速系统4.4万字 62页摘要随着电力电子器件开关性能的不断提高,脉宽调制( pwm) 技术得到了飞速的发展。传统的模拟和数字电路pwm已被大规模集成电路所取代, 这就使得数字调制技术成为可能。目前,在该领域中大部分应用的是数字脉宽调制器与微处理器集为一体的专用控制芯片, 如tms320c24x系...
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基于全数字PWM的直流调速系统
4.4万字 62页
摘要
随着电力电子器件开关性能的不断提高,脉宽调制( PWM) 技术得到了飞速的发展。传统的模拟和数字电路PWM已被大规模集成电路所取代, 这就使得数字调制技术成为可能。目前,在该领域中大部分应用的是数字脉宽调制器与微处理器集为一体的专用控制芯片, 如TMS320C24X系列芯片。然而, 在控制精度要求较高的场合, 由于其PWM数据宽度小, 导致精度无法满足要求, 同时占用微处理器的内部资源,增加了软件开销,因此,应用片外数字PWM电路成为一种理想的选择。本文提出的基于CPLD/FPGA 的PWM实现电路具有结构简单、容易实现等优点, 并详细分析了系统各模块的工作原理,给出了仿真波形，通过在直流电机调速系统中的应用证明了其正确性。
本系统采用FPGA芯片，采用最流行的VHDL语言编写，最后通过Altera公司最新的Quartus Ⅱ设计平台实现了全部编程设计及编译和仿真。
关键词：PWM、直流电机、VHDL、CPLD
Abstract
According to improvement that is not discontinued of electric power electronic component switch performance, pulse width alters (PWM) technology like that become rapid development get. Analog and number electric circuit PWM of tradition was already replaced to large scale integrated circuit, and alters a technology to number by this and possibility does very. Now, number pulse width of most application gathers altering vessel and microprocessor and become exclusive use control chip of all in two territories like TMS 320 C 24 X series chips. But, save higher situation•circumstance controlling accuracy, and width is small because of his ......
目录
摘要 1
Abstract 2
1 绪论 3
1.1 综述 4
1.2直流调速系统的发展现状 4
1.3 本文主要研究工作 5
2 直流调速系统介绍 5
2.1直流电动机的调速方法 5
2.2 PWM(脉宽调制)直流调速系统及相关技术 6
3 CPLD/FPGA的开发及应用 8
3.1基于EDA的FPGA/CPLD开发 8
3.1.1 FPGA/CPLD简介 8
3.1.2基于EDA工具的FPGA/CPLD开发流程 9
3.1.3用FPGA/CPLD进行开发的优缺点 11
3.2硬件描述语言(HDL) 13
3.2.1 VHDL语言简介 14
3.2.2 VHDL语言设计步骤 15
3.2.3利用VHDL语言开发的优点 16
3.3 Quartus II简介 17
4 直流电机速度控制系统设计 19
4.1 功能概述 19
4.1.1电机加速 19
4.1.2 电机减速 19
4.1.3 电机定速 20
4.1.4速度检测 21
4.2硬件系统结构图 21
4.3直流电机速度控制系统的VHDL模块图 22
5 直流电机速度控制系统的VHDL语言实现 22
5.1 entity 模块 23
5.2 architecture 模块 24
5.3直流电机速度设定电路模块 25
5.4 直流电机相位设定电路模块 29
6 仿真结果与设计总结。 35
6.1 仿真结果验证 35
6.2 设计总结 35
致谢 41
参考文献 41
附录1：英文翻译 42
1.1 英文 42
1.2 中文 55
参考文献
[1] 侯伯亨，顾新编著.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计.西安科技大学出版社.2001.150-200
[2] 徐志军，徐光辉，章小丽等编著.CPLD系统设计技术入门与应用.北京:电子工业出版.2002.20-30
4.4万字 62页
摘要
随着电力电子器件开关性能的不断提高,脉宽调制( PWM) 技术得到了飞速的发展。传统的模拟和数字电路PWM已被大规模集成电路所取代, 这就使得数字调制技术成为可能。目前,在该领域中大部分应用的是数字脉宽调制器与微处理器集为一体的专用控制芯片, 如TMS320C24X系列芯片。然而, 在控制精度要求较高的场合, 由于其PWM数据宽度小, 导致精度无法满足要求, 同时占用微处理器的内部资源,增加了软件开销,因此,应用片外数字PWM电路成为一种理想的选择。本文提出的基于CPLD/FPGA 的PWM实现电路具有结构简单、容易实现等优点, 并详细分析了系统各模块的工作原理,给出了仿真波形，通过在直流电机调速系统中的应用证明了其正确性。
本系统采用FPGA芯片，采用最流行的VHDL语言编写，最后通过Altera公司最新的Quartus Ⅱ设计平台实现了全部编程设计及编译和仿真。
关键词：PWM、直流电机、VHDL、CPLD
Abstract
According to improvement that is not discontinued of electric power electronic component switch performance, pulse width alters (PWM) technology like that become rapid development get. Analog and number electric circuit PWM of tradition was already replaced to large scale integrated circuit, and alters a technology to number by this and possibility does very. Now, number pulse width of most application gathers altering vessel and microprocessor and become exclusive use control chip of all in two territories like TMS 320 C 24 X series chips. But, save higher situation•circumstance controlling accuracy, and width is small because of his ......
目录
摘要 1
Abstract 2
1 绪论 3
1.1 综述 4
1.2直流调速系统的发展现状 4
1.3 本文主要研究工作 5
2 直流调速系统介绍 5
2.1直流电动机的调速方法 5
2.2 PWM(脉宽调制)直流调速系统及相关技术 6
3 CPLD/FPGA的开发及应用 8
3.1基于EDA的FPGA/CPLD开发 8
3.1.1 FPGA/CPLD简介 8
3.1.2基于EDA工具的FPGA/CPLD开发流程 9
3.1.3用FPGA/CPLD进行开发的优缺点 11
3.2硬件描述语言(HDL) 13
3.2.1 VHDL语言简介 14
3.2.2 VHDL语言设计步骤 15
3.2.3利用VHDL语言开发的优点 16
3.3 Quartus II简介 17
4 直流电机速度控制系统设计 19
4.1 功能概述 19
4.1.1电机加速 19
4.1.2 电机减速 19
4.1.3 电机定速 20
4.1.4速度检测 21
4.2硬件系统结构图 21
4.3直流电机速度控制系统的VHDL模块图 22
5 直流电机速度控制系统的VHDL语言实现 22
5.1 entity 模块 23
5.2 architecture 模块 24
5.3直流电机速度设定电路模块 25
5.4 直流电机相位设定电路模块 29
6 仿真结果与设计总结。 35
6.1 仿真结果验证 35
6.2 设计总结 35
致谢 41
参考文献 41
附录1：英文翻译 42
1.1 英文 42
1.2 中文 55
参考文献
[1] 侯伯亨，顾新编著.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计.西安科技大学出版社.2001.150-200
[2] 徐志军，徐光辉，章小丽等编著.CPLD系统设计技术入门与应用.北京:电子工业出版.2002.20-30
