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近年来无刷直流电机发展十分迅速,它既具备直流电机转矩大、运行效率高、动态性能好等优点,又兼顾交流电机结构简单、运行稳定的特质,因此在工业领域应用广泛。但随着航空航天等领域的技术发展,人们对无刷直流电机的控制精度和稳定性提出了更高的要求。传统的模拟控制电路体积大、集成度不高、易受环境等外界因素影响,常规PID控制方法参数固定不灵活、控制精度不高,因此亟需设计一种性能优异的无刷直流电机控制系统来满足日益增长的工业需求。本文设计了一种无刷直流电机数字控制系统,控制芯片采用可编程逻辑门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array),利用FPGA强大的逻辑计算能力和集成度高、体积小的优点,可以实现复杂的智能控制理论,提高电机运行的准确性和稳定性。控制算法采用智能控制算法与常规PID相结合的参数自整定PID控制方法,控制参数自动随系统状态变化而改变,提高了无刷直流电机的实时控制能力,增强了电机的动态性能。此外,本文还采用了PWM_ON_PWM调制方式,即在每个开关管导通的过程中,采用前30。和后30。进行PWM调制、中间60°恒通的调制方式,减小了电机非导通相的反向续流,在一定程度上抑制了电机的转矩脉动,提高了电机转速的稳定性。本文首先对无刷直流电机的结构原理进行了介绍,给出了无刷直流电机的数学模型,然后分析了模糊自整定PID控制算法的原理,给出了它的实现方法；接着介绍了无刷直流电机转矩脉动的产生原因,提出了PWM_ON_PWM的调制方式；运用Matlab/Simulink仿真软件对模糊自整定PID和PWM_ON_PWM的原理和实现方法进行了仿真验证。然后对基于FPGA无刷直流电机控制系统的软硬件组成进行了介绍,采用Altium Designer软件设计了系统外围硬件电路,运用Quartus Ⅱ设计编译了FPGA内部功能模块。最后在实验平台上对基于FPGA的无刷直流电机控制系统进行了验证,实验结果表明系统设计方法正确,电机运行良好,达到了设计目的。