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青岛网站建设方案,惠州网站建设佳木斯,河南省住房城乡和建设厅网站,响应式网站是怎么做的一、整体架构二、FPGA 负责的功能#xff08;硬件实时层#xff09;1. PWM 波形生成空间矢量 PWM (SVPWM)死区时间控制最小零矢量控制频率#xff1a;16kHz2. 电流采样与处理// Sigma-Delta调制器处理*CurSampCtrl // ADC采样启动延时设置*CurSampCtrlSec // 第二组采…一、整体架构二、FPGA 负责的功能硬件实时层1. PWM 波形生成空间矢量 PWM (SVPWM)死区时间控制最小零矢量控制频率16kHz2. 电流采样与处理// Sigma-Delta调制器处理*CurSampCtrl // ADC采样启动延时设置*CurSampCtrlSec // 第二组采样延时设置三相电流采样U/V/WΣ-Δ 调制器信号处理电流滤波与定标3. 电流环 PI 控制在 FPGA 内部*KpId, *KiId // D轴PI参数*KpIq, *KiIq // Q轴PI参数*IErrLim // 积分误差限幅D/Q 轴电流 PI 调节反电动势补偿Ked, Keq电压调制度计算Vd, Vq执行频率16kHz4. 编码器信号处理*INCEncCtrl // 增量编码器控制*ABSEncSel // 绝对编码器选择*RotEnc_MaxCnt // 编码器线数*RotEnc_ZCnt // Z脉冲电角度增量编码器 A/B/Z 相处理绝对编码器通信SPI/I2C旋转变压器接口光栅尺接口5. 速度计算*MotorSpeed // 速度反馈值*MechAng // 机械角度M 法/T 法测速速度滤波速度定标6. 位置脉冲指令接收*PosCmd // 位置脉冲指令控制*PosRefHigh/Low // 位置指令值脉冲方向模式AB 正交模式CW/CCW 模式7. 故障检测与保护*SysErr // 系统故障状态*GateKillFlt // IGBT硬件过流*OvrCurFlt // 电流溢出*OvrSpdFlt // 转速溢出硬件过流保护编码器故障检测超时故障监控STO 安全信号处理三、DSP 负责的功能算法控制层1. 速度环控制2kHzNomal_SpdSchedueMode() // 速度PI调节器速度误差计算速度 PI 调节转矩前馈扰动观测器DOB2. 位置环控制1kHzPosRegulator() // 位置PID调节器位置误差计算位置 PID 调节速度/加速度前馈增益切换3. 转矩指令计算GetIqRef() // 获取转矩指令速度环输出 → 转矩指令转矩限制转矩滤波4. 系统管理与通信Modbus/CANopen/EtherCAT功能码管理参数存储EEPROM故障处理与报警5. 辅助功能惯量识别摩擦识别PI 自整定振动抑制FFT四、通信接口与同步机制1. 并行总线接口#define FPGA_BASE 0x60000000 // FPGA基地址// DSP → FPGA (写操作)*HostToqRef // 转矩指令*HostIdRef // D轴电流指令*HostSon // 伺服ON/OFF*HostAng // 初始电角度*HostBusGain // 母线电压补偿增益// FPGA → DSP (读操作)*Iq, *Id // D/Q轴电流反馈*MotorSpeed // 速度反馈*PosFbkHigh/Low // 位置反馈*SysState // 系统状态*SysErr // 故障状态2. 中断同步机制FPGA硬件时序FPGA 在每个 PWM 周期结束时触发中断DSP 在中断中读取反馈、计算控制量、更新指令五、数据流向1. 控制数据流DSP → FPGA位置环(1kHz) → 速度指令↓速度环(2kHz) → 转矩指令↓DSP计算 → *HostToqRef, *HostIdRef↓FPGA电流环(16kHz) → PWM输出2. 反馈数据流FPGA → DSP编码器信号 → FPGA编码器处理↓位置反馈 → *PosFbkHigh/Low速度反馈 → *MotorSpeed↓DSP读取 → GetFPGAParam()↓位置环/速度环计算3. 电流控制数据流电流采样 → FPGA Σ-Δ处理↓三相电流 → D/Q变换↓FPGA电流PI → 电压调制度(Vd, Vq)↓SVPWM → PWM输出↓DSP读取电流反馈 → *Iq, *Id六、关键配合点1. 转矩中断中的配合EXTI0_IRQHandler() // FPGA触发中断│├─→ GetFPGAParam() // DSP读取FPGA反馈│ ├─→ 位置反馈│ ├─→ 速度反馈│ ├─→ 电流反馈│ └─→ 系统状态│├─→ 速度环计算(2kHz调度)│ └─→ 转矩指令计算│└─→ SetFPGAParam() // DSP写入FPGA指令├─→ *HostToqRef // 转矩指令├─→ *HostIdRef // D轴电流指令└─→ *HostSon // PWM使能2. 参数更新时机16kHz转矩中断转矩指令、电流指令1kHz主循环PI 参数、系统配置4Hz慢速更新编码器参数、功能码七、设计优势实时性FPGA 处理硬件实时任务PWM、电流环DSP 处理算法任务速度环、位置环性能FPGA 并行处理延迟低DSP 灵活实现复杂算法可靠性FPGA 硬件保护过流、故障检测DSP 软件保护过载、监控可扩展性FPGA 可扩展硬件接口DSP 可扩展算法功能八、总结FPGA硬件实时层负责 PWM 生成、电流环 PI、编码器处理、速度计算、故障检测DSP算法控制层负责速度环、位置环、系统管理、通信、辅助功能配合方式通过并行总线接口和 16kHz 中断实现同步DSP 计算控制指令FPGA 执行硬件控制这种分工实现了硬件实时性与软件灵活性的平衡保证了伺服系统的性能与可靠性。