家用變頻空調(diào)控制器的研究與FPGA設(shè)計(jì).pdf

1、隨著家用電器能耗標(biāo)識措施的出臺(tái)和節(jié)能環(huán)保的要求，變頻空調(diào)作為耗電量小的空調(diào)新型產(chǎn)品得到快速發(fā)展，變頻空調(diào)壓縮機(jī)的工作效率決定空調(diào)的能耗，研究高性能電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)成為一個(gè)熱點(diǎn)問題。單片現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)通過現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法，此技術(shù)不僅可以克服模擬電機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性低、零點(diǎn)漂移和分散性大的缺點(diǎn)，還具有提高控制電路的精度和可靠性，縮短控制系統(tǒng)的開發(fā)周期的優(yōu)點(diǎn)。因此，家用變頻空調(diào)控制器的研究與FPGA

2、實(shí)現(xiàn)，就是通過FPGA實(shí)現(xiàn)高性能的永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，具有重要應(yīng)用價(jià)值和研究意義，為電機(jī)控制的專用芯片研究奠定了基礎(chǔ)，在工業(yè)、家電產(chǎn)品控制方面也有廣闊的前景。
　　本文首先對永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，以及永磁同步電機(jī)矢量控制原理和電壓空間矢量脈沖算法(SVPWM)技術(shù)進(jìn)行分析，選用轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制策略，在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下對用永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制進(jìn)行建模和仿真，仿真結(jié)果證明了控制策略的可行性。

3、并對永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)硬件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的硬件電路主要包括IPM驅(qū)動(dòng)電路，位置信號的檢測電路，電流檢測電路，AD轉(zhuǎn)換電路，保護(hù)電路，F(xiàn)PGA的控制電路。其次提出了基于QuartusⅡ環(huán)境下FPGA模塊化開發(fā)流程，詳細(xì)介紹了永磁同步電機(jī)(PMSM)控制系統(tǒng)各個(gè)模塊設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法，包括有矢量變換模塊，CORDIC算法模塊、PI控制模塊、位置檢測模塊、速度檢測模塊、SVPWM模塊等。在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，對各模塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)降低模塊