隨著現(xiàn)代控制理論、微處理技術和電力電子技術的不斷發(fā)展，基于矢量控制的高性能交流傳動系統(tǒng)得到廣泛的應用。異步電機是一個多變量、強耦合、非線性的時變參數(shù)系統(tǒng)，若以轉(zhuǎn)子磁通這一旋轉(zhuǎn)的空間矢量為參考坐標，再利用坐標變換，就可以把定子電流中的勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量獨立開來分別進行控制。這就是矢量控制的出發(fā)點。SVPWM調(diào)制技術把逆變器和電機看成一個整體來處理，所得模型簡單，便于處理器實時控制，并具有轉(zhuǎn)矩脈動小、噪聲低、電壓利用率高等優(yōu)點。

　　產(chǎn)業(yè)背景

　　作為執(zhí)行器的控制電機--直流電機、步進電機、交流電機（包括PMSM 、IM ）等。

　　各種電機的控制芯片：

　　PMSM:效率高、控制性能好、成本高、弱磁提速困難

　　IM:結構緊湊、價格低、易維護、控制復雜

　　交流電機（PMSM 、IM ）--DSP、ASIC

　　交流電機控制的ASIC工程實例

　　國際整流器公司（International Rectifier）2007.11.16推出的面向洗 衣機的永磁同步電機（PMSM）無傳感器控制平臺--IRMCF341 .

　　2、我們的工作

　　FPGA（Field-Programmable Gate Array），即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。FPGA一般來說比ASIC（專用集成芯片）的速度要慢，無法完成復雜的設計，而且消耗更多的電能。但是他們也有很多的優(yōu)點比如可以快速成品，可以被修改來改正程序中的錯誤和更便宜的造價。

　　設計基于FPGA的感應電機（IM）的無傳感器控制平臺。

　　控制平臺的系統(tǒng)框圖

　　Virtex-II Pro的內(nèi)部架構

　　運動控制引擎內(nèi)部結構

　　3路PWM硬件聯(lián)合仿真波形

　　第1路PWM波實測波形

　　基于NI產(chǎn)品的測試平臺

　　設計了基于NI USB-6251與LabVIEW的測試系統(tǒng)，監(jiān)測電機的運行過程中各種參數(shù)指標。

　　LabVIEW測試系統(tǒng)界面

　　3、團隊成員介紹

　　王旭：西安工程大學機電工程學院研究生。主要研究方向為機電控制。

　　王飛：西安交通大學智能網(wǎng)絡與網(wǎng)絡安全研究所研究生。主要的研究方向是基于SOPC平臺的網(wǎng)絡安全系統(tǒng)。

　　戴寶林：西安工程大學機電工程學院研究生。主要研究方向測試技術。

　　高鵬：西安理工大學自動化與電子信息工程學院本科生。