随着数控技术的发展与进步,对伺服驱动系统的高速高转矩等性能提出了更高的要求。SVPWM过调制算法可以提高伺服驱动逆变器的输出电压,提高伺服电机的最高转速和输出转矩。本文利用FPGA具有并行运算和快速数据处理的特点,研究并开发了一种基于FPGA的SVPWM过调制算法。对比分析SVPWM过调制Ⅰ区和Ⅱ区的幅值相角修正策略,针对过调制Ⅰ区增大电压幅值而相角保持跟随不变、而过调制Ⅱ区需要修正幅值和相角的实现方案,采用相角跳变方式,避免过调制Ⅱ区相角的复杂换算,易于工程实现。针对过调制算法的实现流程,分析了修正电压幅值和计算参考电压矢量涉及的运算问题。针对过调制算法中存在大量除法、三角函数等高负载运算的问题,结合FPGA编程特点及资源匹配,提出了过调制算法FPGA实现的设计方案。基于等面积法推导了过调制系数与控制角的函数关系,结合控制角与修正电压幅值的函数关系,绘制了过调制系数与修正电压幅值的关系曲线。采用查表法,实现了根据过调制系数直接查表获得修正电压幅值,简化计算。同时,采用CORDIC算法迭代计算,实现无法避免的三角函数运算。通过仿真验证了本文设计的过调制算法的可行性。通过FPGA编程设计了过调制模块,完成对参考电压矢量的预先修正。采用0.0001的步长设计过调制Ⅰ区模块和Ⅱ区模块中关系曲线的离线点并存储,在计算过程中通过偏移地址查表修正幅值相角。为了覆盖[-π,π]整个范围的三角函数运算,在CORDIC迭代基础上采取前置处理和输出处理,并实现参考电压矢量和输出电压分量的计算。通过仿真验证了过调制模块计算的正确性和精度。搭建了实验平台,对本文提出的基于FPGA实现的过调制算法进行了对比实验,结果表明,采用过调制算法伺服电机最高转速可提高7.4%,验证了基于FPGA的过调制算法的有效性。