開(kāi)關(guān)磁阻電機全數字控制系統中FPGA的應用

4 仿真與結果分析

本文選用三相12／8極開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機，其中R=0．5 Ω，Lmin=8 mH，Lmax=60 mH。所有仿真都是通過(guò)使用Matlab／Simulink方框圖、相應的Matlab函數、參數完成的?？刂破鳛楸疚脑O計的基于DSP和FPGA的全數字控制器，轉速環(huán)的模糊控制算法由DSP實(shí)現。在負載為零的情況下，將轉速給定從800 r／min突加到1 600 r／min時(shí)的轉速響應曲線(xiàn)如圖6所示。

從得到的仿真結果可以看出，所設計的基于DSP和FPGA的全數字開(kāi)關(guān)磁阻電機調速系統具有令人滿(mǎn)意的控制效果。當轉速給定變化時(shí)，整個(gè)調速系統具有超調小，響應速度快，無(wú)靜差的動(dòng)態(tài)性能。

5 結語(yǔ)

FPGA適合于時(shí)序、組合等邏輯電路應用場(chǎng)合，它可以代替幾十塊甚至上百塊通用IC芯片，FPGA實(shí)際上就是一個(gè)子系統部件。但是系統越復雜，FPGA內部所需要的邏輯單元越多，價(jià)格就越昂貴，因此考慮到目前系統的成本，本文中FPGA在全數字控制系統中只實(shí)現比較簡(jiǎn)單的控制算法，更多的是擴展了DSP的功能。今后隨著(zhù)電子技術(shù)的不斷發(fā)展，FPGA更可以實(shí)現模糊控制之類(lèi)的控制算法，甚至可以嘗試將DSP做入FPGA芯片，直至實(shí)現無(wú)CPU控制。這樣不僅可以使控制器節省空間，更可以提高控制的速度和精度，從而拓寬開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機的實(shí)用領(lǐng)域。