基于FPGA的异步电动机SPWM逆变器设计

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aspnet2002web
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
正弦脉宽调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,SPWM)逆变器是一种广泛应用于电机驱动、直流电源并网等逆变系统之中的完成直流交流转换的产品,逆变控制器和逆变主电路的设计优劣直接决定了SPWM逆变器的性能。本文针对现有逆变器设计方案中存在的不足之处,提出了采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)硬件器件和Nios Ⅱ软核处理器来设计高质量SPWM逆变器的研究思路。主要研究工作如下:(1)针对目前大多数SPWM逆变器采用专用芯片生成SPWM波时存在的不利于系统二次开发、系统体积大且复杂程度高的问题,本文根据FPGA使用方式灵活、运行速度快、资源丰富、可并行运行的特点,采用FPGA来产生SPWM波,大大降低开发周期和难度。(2)采用Nios Ⅱ软核处理器设计SPWM逆变器的核心CPU处理器。在主流FPGA器件都支持Nios Ⅱ软核的前提下,采用硬件设计和软件设计相结合的方式设计逆变器的核心处理器。使用Qsys系统集成工具设计处理器的硬件部分,同时使用Nios Ⅱ IDE集成开发环境完成处理器的软件编程。(3)采用自顶向下,按功能划分设计模块的思路设计基于FPGA的SPWM逆变器。将逆变器划分为三角波生成模块、DDS正弦波生成模块、SPWM波生成模块、死区模块、Nios Ⅱ处理器模块、驱动模块、滤波模块、反馈模块等主要功能模块,然后就各个模块需要实现的功能,设计相应的硬件电路,最后连接各个模块组成完整的系统。模块化的设计方案大大降低了设计难度,独立的功能模块也有利于后期维护和升级。最后将设计基于FPGA的SPWM逆变器进行仿真测试及实物测试,测试逆变器的各项功能和性能。实验结果表明,依照本文设计方案的逆变器结构简单、体积小、集成度高,且能有效完成逆变器基本功能,该方案是切实可行的。
其他文献
目的:调查了解护士群体职业暴露造成损伤现状及影响因素。方法:采用自行设计问卷对上海交通大学医学院附属医院在岗护士120人进行调查。结果:护士职业暴露造成损伤是普遍现象,以
<正>班主任工作既繁琐又难做,而特殊教育学校的班级管理工作更是难上加难,因为班主任面对的是一群心智不完整、身体或心理有缺陷的残疾学生,它更需要班主任付出大量的时间和
伴随着以互联网为代表的数字化技术的迅速发展,人们传统的社交方式发生了根本性变革,各类新兴网络社交媒体代替纸媒逐渐成为主流社交形式,如微博、微信等微空间近年来日益成
<正> 一、引言与材料力学不同,混凝土断裂力学主要研究裂缝端部附近的应力和应变场,并以此为根据判断裂缝的稳定性。在研究中,根据缝端断裂区与构件尺寸比值的大小,决定采用
“大统一”的历史观是司马迁的一个重要的史学思想。司马迁“大一统”的历史观贯穿于《史记》近三千年的历史记述中,围绕着这个理念,司马迁在书中确立了中华民族是黄帝子引、的
简要介绍了农产品分光反射特性的测定原理及方法;分析了桃、梨、黄瓜及西瓜等果实的近红外分光反射特性;阐述了近红外图像处理系统硬件的基本要求;介绍了近红外图像处理在果实损
硫化氢是垃圾填埋场恶臭污染的主要贡献者之一,填埋场中的硫化氢恶臭污染不仅危害现场工人的身体健康,而且影响周围居民的正常生活。该文概述了垃圾填埋场中硫化氢恶臭的污染
丙烯酰胺是一种重要的化工原料,主要用于生产聚丙烯酰胺;生活中也可接触到丙烯酰胺。丙烯酰胺具有神经毒性、遗传毒性、致癌性等。本文对丙烯酰胺从体内代谢、毒性机制、临床
[目的]发掘互花米草耐盐、水稻高产种质资源,创制海涂粮饲兼用耐盐水稻新种质。[方法]于2009-2011年开展海涂互花米草与水稻远缘杂交研究,采用海涂互花米草与水稻属间远缘杂