设计基于FPGA的无刷直流电动机控制系统，提出控制系统相应部分的功能和工作原理，给出控制策略和设计图，采用PWM方法并使用传感器霍尔作为系统位置和速度传感器，最后执行电动机控制。
流电动机具有线性机械特性优异，速度范围宽，启动转矩高，控制电路简单等优点，并且已广泛用于各种驱动装置和系统中。役了很长时间。而，由于机械刷和开关的强制接触，影响了一系列问题，例如结构复杂，可靠性差，接触电阻变化，火花和噪声的产生等。速精度和直流电动机的性能。着高性能磁性材料制造技术的飞速发展，无刷直流电动机使用电子开关代替机械电刷和机械逆变器，因此这种电动机不仅保留了优势直流电动机，还具有交流电动机的结构简单，运行可靠和实际维护的优点。前，该技术已被广泛应用。于FPGA的无刷直流电机控制器设计包括电机模块，霍尔位置传感器采集模块，控制电路模块，控制电路模块和逆变器电路模块。了选择组件和设计直流无刷电机控制器的可行性，设计了一个方案。FPGA用作主控制单元，以控制整个电路的操作。尔位置传感器用于收集电动机转子的位置，该位置由基于Si9979的控制电路放大。桥逆变器电路将直流电转换为交流电，以控制电动机的旋转。尔位置传感器以气旋Ⅱ为控制核心，收集电动机转子的位置，并将信息以数字信号的形式传输到气旋Ⅱ芯片进行处理。
制电路，即Si9979，放大信号并控制逆变器电路以制造电动机。制。刷直流电动机在电磁结构上与有刷直流电动机相同，但是其电枢绕组放置在定子上，而永磁钢放置在转子上。刷直流电动机的电枢绕组类似于交流电动机的绕组，它采用多相形式，并通过逆变器连接到直流电源。子使用位置传感器来实现电子开关，而不是有刷和无刷直流电动机。该开关中，各相依次被激励以产生电流，并且定子的磁场和转子的磁极的主磁场相互作用以产生转矩。子上没有绕组，因此没有励磁损失，而且由于主磁场是恒定的，所以铁损也非常低（当电流为方波被驱动时，电枢的磁势轴是脉动的，这将在转子铁心中产生。于铁的某些损耗，正弦波电流控制小于铁的损耗。电流）。常，除了由轴承的旋转引起的磨损之外，转子的损失也很小，这进一步增加了工作的可靠性。刷直流电动机控制系统中的位置传感器在确定转子磁极的位置时发挥作用，并为电子开关提供信息。设计使用三个配有无刷直流电机的霍尔效应传感器。尔器件将转子的位置作为数字信号传输到FPGA。号被传输到由电源开关组成的全桥逆变器电路，该电路控制电动机的旋转，速度以及正向和反向。们沿定子的圆周以120°的电角度相互布置。动机以“两相，三相，六和六态星形传导”运行。显示了霍尔效应转子位置传感器的六个开关状态和发动机运行期间六个磁性状态的一致性。于60°的每个电角度旋转，霍尔器件都会更改其状态，并且逆变器中相应相的开关状态也将被更新和修改一次。
样就完成了六次开关状态变化的电气翻转。气周转中开关状态的变化次数可以用s标记。
FPGA通过其I / O端口将PWM波发送到Si9979芯片，以控制电动机的速度。I / O端口引脚控制Si9979芯片的激活； I / O引脚控制电动机的方向；和I / O主轴控制电动机的制动；通过I / O端口的捕获端口检测电机速度，Si9979芯片由一个外部N沟道MOSFET构成一个完整的桥，该设计使用24 V的电源电压（电机的标称电流）为2 A，最大启动电流为5 A，加速至标称速度需要5秒钟。流设计与发动机启动时的加速时间，开关开关容量和电源有关。该设计中，峰值电流设置为5A，因此当5A的电流通过检测电阻时，会产生100 mV的电压降。那里，可以计算出电流检测电阻器的电阻为20mΩ，功率为0.5W。果缩短了电流切割时间，则可以在不超过2毫秒的范围内提高电动机的启动速度相同的条件。压侧开关栅极由开关逻辑和电源VDD直接驱动，因此添加了一个1 F的去耦电容，以防止在开关被激活时产生浪涌电流。VDD降低到欠压阈值以下。多数无刷直流电动机都使用集电极开路输出的霍尔位置传感器。于这些都是单路输出，因此它们可以直接与Si9979芯片的INA，INB，INC引脚接口。是，某些传感器使用差分输出，恒温阀芯因此它们必须通过转换电路与Si9979芯片连接。EP2C8Q208C8控制芯片，逻辑单元为8256，M4KRAM块为36，总位数为165888，内置18×18乘法器为18，PLL为2，最大I / O引脚数S用户为138，差分路径为77。P2C8Q208C8通常由配置电路，时钟电路，复位电路，电源电路，储存等该配置芯片是Altera EPCS4S18N串行配置芯片。余的存储空间可用于存储用户数据。置模式采用JTAG和AS两种模式，并执行具有两种配置模式的配置套接字。成的50 MHz有源晶体振荡器为系统提供了精确的时钟源。时，保留了晶体振荡器的焊接位置，这使用户更容易添加其他频率的时钟源。刷电路板由3.5毫米黑色DC插座提供，建议使用可提供1 A或更大电流的5 V稳压直流电源。
部电源被转换为稳定的1.2 V，以为FPGA提供VCCINT电源，3.3 V电压为FPGA和其他芯片提供VCCIO电源，并通过芯片提供电路工作电源LDO。上提供了可重置的保险丝和TVS，以避免卡上的过电流和过电压。保险丝为1.5 A，TVS为5 V，可以根据自己的情况进行更换。果使用大于5 V的电源，则必须根据所选的LDO芯片选择相应的电压值，因为每个LDO芯片引脚的最大输入电压是不同的，并且要求基于以下规定：最后的张力。
路板上有三个LED，并且电流耗散模式用于简单测试电路板的功能是否正常。还可以用于显示正在运行的程序的某些状态。过去除JP1上的短路帽（这不适用于LED），这三个LED可以用于其他外部电路功能。桥控制电路是一种将直流电转换为交流电压的功率控制设备，可以驱动电动机控制系统中的电动机。统主电路电源电压为36 V DC，使用三相桥式逆变器，工作模式为双极导通，三相1200六相导通。桥电路的六个MOSFET用作绕组开关，由FPGA对六个功率晶体管的开/关控制执行电机驱动。使用两次导通方法时，一次仅提供两个功率管，并且每1/2周期执行一次切换，并且每次进行功率管切换。了减少因切换功率管而引起的干扰，本系统仅对上臂的功率管进行RWM，下臂的功率管根据切换需要保持开启或关闭。桥臂的三个功率管共用连接，控制电路直接连接到15 V电源，上桥臂的三个功率管分别连接到电路输出整个轴和下轴臂的三个动力管。们不能与下桥臂分享食物。们必须单独供电。此，自举式进给方法用于高端门驱动器，以提供正的浮动动力。计系统软件的思想是使用PID算法并同时合成滤波算法。过连续收集电动机速度并将其与给定的速度命令进行比较，然后由比例调节器由DSP通过比例PWM波产生差异。度控制功率管的切换时间，以控制无刷直流电动机的速度，直到收集的电动机速度与系统给定的速度相同为止。FPGA为核心的无刷直流电动机控制系统具有很高的性价比，而FPGA的高速性能为直流电动机的智能实时控制提供了现实的基础。系统的控制精度，功能和抗干扰性能得到了极大的提高。
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