家用變頻空調控制器的研究與FPGA設計.pdf

1、隨著家用電器能耗標識措施的出臺和節(jié)能環(huán)保的要求，變頻空調作為耗電量小的空調新型產品得到快速發(fā)展，變頻空調壓縮機的工作效率決定空調的能耗，研究高性能電機驅動技術成為一個熱點問題。單片現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)通過現(xiàn)代電子設計自動化(EDA)技術可以實現(xiàn)復雜的算法，此技術不僅可以克服模擬電機控制系統(tǒng)的可靠性低、零點漂移和分散性大的缺點，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。因此，家用變頻空調控制器的研究與FPGA

2、實現(xiàn)，就是通過FPGA實現(xiàn)高性能的永磁同步電機驅動控制系統(tǒng)，具有重要應用價值和研究意義，為電機控制的專用芯片研究奠定了基礎，在工業(yè)、家電產品控制方面也有廣闊的前景。
　　本文首先對永磁同步電機的數(shù)學模型，以及永磁同步電機矢量控制原理和電壓空間矢量脈沖算法(SVPWM)技術進行分析，選用轉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轉子磁場定向矢量控制進行建模和仿真，仿真結果證明了控制策略的可行性。

3、并對永磁同步電機控制系統(tǒng)硬件進行了詳細設計，系統(tǒng)的硬件電路主要包括IPM驅動電路，位置信號的檢測電路，電流檢測電路，AD轉換電路，保護電路，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，詳細介紹了永磁同步電機(PMSM)控制系統(tǒng)各個模塊設計和實現(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。在滿足設計要求的前提下，對各模塊進行優(yōu)化設計降低模塊