控制技术广泛应用在各个领域。目前的控制技术主要有模拟控制和数字控制。与模拟控制相比较,数字控制具有控制精度高、稳定性好等优点。因此,数字控制得到迅猛发展。目前的数字控制主要采用计算机或微处理器作控制器。基于计算机或微处理器的控制器其控制算法主要由程序来实现,存在实时性差、控制周期长、抗干扰能力差、可靠性不强等缺点。本文将介绍基于FPGA的实现方法,其控制算法通过硬件描述语言描述,并下载到FPGA中,最终算法由硬件实现,因此抗干扰能力强、控制周期短、实时性好。采用FPGA做数字控制器,主要存在运算精度的问题。为了保证控制精度,应采用浮点运算,因此,FPGA中浮点的表示,以及浮点加法、减法、乘法、除法的实现方法是本文的主要研究内容之一。在基于FPGA的系统设计中,系统的面积和速度是两个重要的指标。为了提高系统的速度、降低系统成本,需要进行速度和面积的优化。本文将研究几种常用的面积、速度的优化方法。本文最后将以PID控制算法的硬件实现为例,具体介绍基于FPGA的硬件数字控制器的设计方法。