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基于Zynq的PMSM驱动控制系统设计

 基于Zynq的PMSM驱动控制系统设计

本文介绍了基于ZynqSoC的PMSM驱动控制系统,该控制系统使用ARMFPGA相结合的形式实现了高性能、高集成度的控制算法。本系统中FPGA部分实现了计算并行度高、计算性能要求高的PMSM电流环矢量控制算法,ARM部分实现了可移植性强、算法种类多的速度控制算法、位置控制算法等。实验结果表明,该系统具备高性能和可扩展性,能够方便地应用到不同的实际项目中。

机器人、机械臂和数控机床等工业控制系统中,永磁同步电机(PMSM)的驱动控制一直是此类控制系统的核心。而随着工业技术的发展以及PMSM应用的越来越广泛,PMSM的驱动控制系统对性能和精度的需求也越来越高。为了满足高性能、高精度等需求,有学者采用高性能的DSP作为软硬件解决方案,也有学者使用ARM微控制器作为系统解决方案,例如使用STM32实现的控制系统[3]。由于PMSM控制算法愈加复杂化、控制算法对控制器性能的要求不断提高,国外学者提出了使用FPGA作为PMSM的驱动控制系统解决方案[4],且效果显著。

本文使用的控制核心板即为搭载有Zynq7000系列芯片XC7Z020CLG484的ZedBoard开发板。使用这类产品可以在充分发挥FPGA并行计算优势的前提下,利用ARM进行快捷的操作系统移植[7]以及人机交互等软件开发。本文的开发方案是在ARM和FPGA上分别实现不同的控制算法模块,该方案在结合ARM和FPGA各自优势的同时,提高了系统的控制性能和可移植性。点击查看更多精彩内容


(责任编辑:ioter)

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