FPGA在变频控制系统中的应用
一种基于FPGA的数字下变频方法

本 文论 述 数字下 变频 技 术 的一种 F GA 实现 方 法 , 比较 低 的 系统 成本 , P 用 实现 比较 高 的谱 分 辨 率 的数
字接 收系统 , 完成 对 气象 信号 的有效 处 理 。实 际的 系统 选 用 4 MHz时钟 对 6 MHz的 雷 达 中频 信号 采样 , 8 0 然后 经过 F GA 的数字 下 变频及 其滤 波处理 , 到信 号的包 络和 相位信 息 。 P 得
【 要 】 提 出 用 FP 摘 GA 器 件 实 现 一 个 完 整 的 数 字 下 变频 系 统 的 方 法 , 出 Ve i g 给 rl HDL语 言 o
的描述 , 实现 高效的运 算 结构 , 小 了运 算量 , 高 了系统性 能。本 系统 已经在 某 型 气 象雷 达 的数 减 提 字接 收 系统 中得到 采 用 , 参数 得 到验证 , 能优 良 。 性 关键词: P F GA; r o HDL; Vei g l 欠采 样技 术 ; 字 下 变频 ; 数 多抽 样率 系统
( di Xi an Uni r iy,X i a ve s t ’ n,7 0 71 10 )
Ab t a t A s r c : met d o sng FPG A e ie t e ie d g t ldo o ve tn ys e i r s n e ho f u i - d v c O r al i ia wn c n r i g s t m s p e e t d,a d z n t srpi f hede c i ton o Ve iogHDL l n a e i i e O t a t g fii n y op r ton l t u t r i u — rl a gu g s g v n S h t he hi h e fce c e a i a s r c u e s f l fle ild,a d t pe an s r du e nd t y t m e f ma e i n nc d Thi e ho sbe n a p e n he o r d i e c d a hes s e p ror nc se ha e . sm t d ha e do t d i h gia e e v n u ys e ofa c r a n me e o o c lr da ,a d t p cfc ton r e iid a d n t e di t lr c i i g s bs t m e t i t or l gia a r n he s e iia i s a e v rfe n t e pe f r a c s p r e t h ro m n e i e f c .
基于FPGA直流压缩机的PWM控制器设计

值, 可 以改 变 电机 两端 电压 的平 均值 , 从而达 到调 速 的 目的_ 4 ] . 脉宽 调制原 理框 图如 图 1所 示 , 波形 图如 图
2所 示 .
控制 车 内温度 的 目的.
1 P W M 的 调 制 原 理
度进 行 处 理 , 产 生 占空 比为 1 O %~ 1 0 0 的 可 调 的 P W M 控制 信号 , 控 制膨胀 阀及压 缩 机 工作 , 从 而达 到
比例 , 占空 比越 大 , 电机 转 速 越 快 . a是 一 个很 重要 的 参数 , 在 电源 电压 不 变 的情 况 下 , 电机 两端 的电压
的规模 、 内部 互 连线 的 结构 和采 用 的可 编 程元 件 上存
在 较 大 的差 异 , 较 常 用 的 有 Al t e r a 、 X i n l i n x和 Ac t e l
即可 使 电压与频 率协 调变 化. 若在 一 个 周期 丁 内 的导
通 时间为 t , 则 电机两 端 的平 均 电压 U 为 : u—U ×丁 t一口 式中, a为 占空 比 , a —t / T( O ≤n ≤1 ) ; U 是 电源 电压 . 由于 电机 电压与 电机 的转 速成 比例 , 而 电机 电压 与控
制 器 的 实 现 原 理 及 VHD L的 实 现 方 法 . 该 控 制 器 能 产 生 占空 比为 l O ~l D O %的可调的 P WM 控制信号 , 控 制压 缩 机 电
机的频率变化 , 从 而 达 到对 制 冷 量 调 节 的 目的 . 运 行结 果表 明, 该 系统控制 精度高 、 可靠 性好 , 具有设 计灵 活 、 处 理 速 度
基于FPGA的多通道数字信号下变频器设计

po es o I sg a b fr te b s b n po es rc s f F in l eoe h ae a d rc s
wh c olws A D c n e s n i r ls o ih f l o / o v ri n wi e s c mmu ia in, e p p r p t f r a d a n w i e f u i zn h P o e nc t o t a e u s o w r e d a o t iig t e F — h l GA t e l e mu t c a n l d gtl sg a o ra i l — h n e ii i n l DDC z i a ,T r u h a ay i g t e fa u e n ef r n e f CI l r , h o g n zn h e t r s a d p r ma c s o C f t s l o i e HB f t r n h p a efl r we c mbn h m i e i t r n e i t h / aa t u e u ig t e l s a d mu i h s — t , o i e t e w t d cma o s a d d c ma e t e A D d t ,h s r d c n h i e i e h d gt l s n lr t n h o d o P wh n p o e s g t e b s a d sg a .I h a e , y ma i g u e o l ii i a a e a d t e l a f DS e r c s i h a e b n in 1 n t e p p r b k n s f± a g 计 P
杨 宏 宇 ll 姜 鲁 鹏 m 惠 彬 ab ,, ,
基于FPGA的电梯控制系统

操纵 盘 和每 层 的呼 叫 信 号 、轿 厢 和 厅 门 系 统 的 功 能 信 号 以 及 井 道 和 变频 器 的状 态 信 号 .经 程 序 判 断 与 运 算 实 现 电 梯 的 集 选 控 制 。F G P A在 输 出显 示 信 号 的 同 时 . 据 随机 逻 辑 控 制 的 要 求 , 根 向变 频 器 发 出 运 行 方 向 、 动 、 减 速 运 行 和 制 动 停 梯 等 信 号 。 启 加, 由变 频 器 根 据 一 定 的 控 制 规 律来 控 制 电 机 .完 成 电 梯 的 工 作 全
【 关键词】 电梯控制 系统 ;P A; ei g : F G V ro l
1 言 引
信 号输 入
电 梯 控 制 系 统 是一 个相 当复 杂 的 逻 辑 控 制 系 统 .系 统 要 同 时 对几 百 个 信 号 进 行 接 收 、 理 。 处 由于 用 户 对 电 梯功 能 的要 求 不 断 提 高 . 相 应 控 制 方 式 也 在 不 断 发 生 变 化 。随 着 E A 技术 的 其 D 快 速 发 展 .基 于 F G 的 微 机 化 控 制 已广 泛 应 用 于 电 梯 电路 设 PA 计 与 控 制 的各 个 方 面
过程 。
号, 自动 定 向 . 自动平 层并 保持最
远 召 唤 层 站 的 方 向和 自动 换 向 . 能 够 延 时 自动 关 门 . 站 自动 平 层 开 到 门 。 时 指 示 电 梯 运 行 情 况 、 层 同 楼
_
U T P以 A 。该 电梯 控 制 系统 软 件 采 用 模 新一代 的 F G P A甚 至 集 成 了 中央 处 理 器 ( P 和 数 字 处 理 R N S O , 及 输 出 信 号 L MP C U) 器( S 内核 。 一 片 FG D P) 在 P A上 进 行 软 硬 件 协 同设 计 , 实 现 片 块 化 多进 程 的 控制 原 理 来 实 现 . 程序 主要 分为 四个 模 块 . 个 为 该 一 模块 用 于 分频 及 楼 选 信 号 的 产 生 :一 个 模 块 用 于 请 求 寄 存 器 的 上 可 编 程 系 统 (O C.yt n S P Ss m O e P ga mal C i) 供 了强 大 的 o r rm b h 提 e p 硬件 支 持 。未来 的 F G P A将 朝 着 混 合信 号 及更 大 规 模 . 高 性 能 的 方 更 向继 续 发展 。此 外 , D 领 域 的 进 EA 展也 有 利 于 F G 的 开 发 。 PA 3F G 、P A控 制 系 统 总 体 结构 该 系统 采 用 C coe芯 片 实 现 yln 电梯 的控 制 . 循 电 梯 各 种 控 制 的 遵 逻 辑 关 系 . 现 轿 内 外 召 唤 指 令 信 实 置 位 与 复位 : 个用 于 电梯 运 行 的 次 态 控 制 : 个 用 于 电 梯 运 行 一 一 楼层 计数 及 提 前, 迟 关 门控 制 。 合 拖 动 系 统 ,P 计 周期 。 少 了 设 计 成 本 。 低 了设 计 风 险 。所 进 行 编 译 、 真 、 载 。用 该 软 件 设 计 的实 体 部 分 源 程 序 根 据 图 减 降 仿 下 . 输 实 以 当 F G : D芯 片及 其 开 发 系 统 一 问 世 . 在 数 字 系 统 设 计 3 设 定 具 体 的输 入 、 出 接 口来 描 述 系 统 的 外 部 接 口特 征 。 体 P M ̄ L P 就 领 域 占据 了 重 要地 位 名 为 , 输 入 信 号 C K、 P、O L U D WN、T CH OSE DEL 和 S 、 CL 、 Y
基于FPGA的高效灵活性数字正交下变频器设计

基于FPGA的高效灵活性数字正交下变频器设计 徐伟;王旭东 【期刊名称】《电子技术应用》 【年(卷),期】2012(38)9 【摘 要】Digital down converter DDC is the core technology in software radio receiver system. After converting down, speeding down and processed by low-pass filter, it can change the IF signal into baseband signal which is suitable for processing signal. This paper introduces a simply and flexible method to realize each module of DDC in FPGA, and get the real-time operation of the system with the SignalTap II logic analyzer.%数字正交下变频器DDC是数字接收机系统中的核心部件,其作用是将ADC数字化后输出的高速中频信号进行下变频、抽取降速和低通滤波,使之变为适合处理的基带信号.给出了DDC各模块在FPGA中高效实现的方法,并且利用嵌入式逻辑分析仪对系统加载板卡后的实时运行结果进行了测试分析.
【总页数】3页(P5-7) 【作 者】徐伟;王旭东 【作者单位】南京航空航天大学电子信息工程学院,江苏 南京 210016;南京航空航天大学电子信息工程学院,江苏 南京 210016
【正文语种】中 文 【中图分类】TN773 【相关文献】 1.基于FPGA的宽带数字接收机变带宽数字下变频器设计 [J], 王晓;夏威;韩春林 2.基于FPGA的数字下变频器设计 [J], 刘云龙;张伟霞 3.基于FPGA的数字下变频器的设计 [J], 张红涛;宁晋哲;慈国辉 4.基于FPGA的数字上变频器设计与实现 [J], 张鹏[1];肖恒[2];沈锐龙[2] 5.基于FPGA的在线可重配置数字下变频器的设计与实现 [J], 田黎育;袁一丹;李晓阳;吕佳
基于FPGA的数字正交混频变换算法的实现,数字正交,实时处理.

基于FPGA的数字正交混频变换算法的实现,数字正交,实时处理,多相滤波,FPGA0引言传统的正交下变频是通过对模拟I、Q输出直接采样数字化来实现的,由于I、Q两路模拟乘法器、低通模拟器本身的不一致性、不稳定性,使I、Q通道很难达到一致,并且零漂比较大,长期稳定性不好,不能满足高性能电子战设备的要求。
为此,人们提出了对中频信号直接采样,经过混频来实现正交数字下变频的方案,这种下变频的方法可以实现很高精度的正交混频,能满足高镜频抑制的要求。
采用可编程器件FPGA对该算法流程进行实现,能满足0 引言传统的正交下变频是通过对模拟I、Q输出直接采样数字化来实现的,由于I、Q两路模拟乘法器、低通模拟器本身的不一致性、不稳定性,使I、Q通道很难达到一致,并且零漂比较大,长期稳定性不好,不能满足高性能电子战设备的要求。
为此,人们提出了对中频信号直接采样,经过混频来实现正交数字下变频的方案,这种下变频的方法可以实现很高精度的正交混频,能满足高镜频抑制的要求。
采用可编程器件FPGA对该算法流程进行实现,能满足在高采样率下的信号时实处理要求,在电子战领域中有着重要的意义。
1 数字正交混频变换原理所谓数字正交混频变换实际上就是先对模拟信号x(t)通过A/D采样数宁化后形成数字化序列x(n),然后与2个正交本振序列cos(ω0n)和sin(ω0n)相乘,再通过数字低通滤波来实现,如图1所示。
为了能够详细地阐述该算法的FPGA实现流程,本文将用一个具体的设计实例,给出2种不同的实现方法(不同的FPGA内部模块结构),比较其优劣,最后给出结论。
该设计是对输入信号为中频70 MHz,带宽20 MHz的线性调频信号做数字正交混频变换,本振频率为70 MHz(即图1中的2个本振序列分别为cos(2π70Mn)和sin(2π70Mn)),将其中频搬移到0 MHz,分成实部(real)和虚部(imag)2路信号。
然后对该2路信号做低通滤波,最后分别做1/8抽取输出。
GVF高压变频有关专业技术部分

技术部分、GVF10kV 高压变频器1.1系统组成GVF 10kV变频调速系统由旁路柜(可选)、移相变压器柜(必选)、逆变器柜(必选)、控制柜(必选)组成。
GVF变频器为高—高电压源,交—直—交, SPW型变频器。
全套系统见图1-1。
图1-1 GVF 10kV高压变频器组成旁路柜:旁路柜采用手动一拖一方案(根据用户需要可定做自动旁路方案)。
手动旁路柜主要功能是当变频器需要检修维护时,通过倒闸操作,使得变频器退出运行,实现电机的工频启动运行。
旁路方案如图1-2,旁路柜主要由三个刀闸组成,包括输入刀闸QS1、输出刀闸QS2、旁路刀闸QS3。
QS1、QS2、QS3三个刀闸换成真空接触,可以实现自动转换。
当系统工频运行时,QS3闭合,QS1和QS2打开。
当系统变频运行时,QS1 和QS2闭合,QS3打开。
QS1与QS3有机械互锁。
各隔离开关都预留辅助接点。
旁路柜内置防浪涌吸收装置,对系统进行浪涌保护。
图1-2手动旁路柜方案移相变压器柜:由输入变压器、温控仪和风冷系统组成。
输入变压器为54脉冲移相干式变压器(以下简称移相变压器),由其为逆变器的各个功率单元提供整流用电源。
逆变器柜:内置27个结构相同的单相逆变功率单元(以下简称功率单元),这些功率单元按每相9个的结构放置在柜体内,由高压电缆和高压铜排连接。
逆变器柜内布置有风冷系统。
控制柜:内置有主控板、人机界面、UPS、低压电器等控制及操作器件。
1.2系统技术方案变频器工作原理如图1-3,采用多个低压的功率单元串联实现高压输出,输出侧采用多电平移相正弦PWMI制,输入降压变压器采用移相方式,可有效消除装置对电网的谐波污染。
串联型多电平高压变频器采用多个独立的低压串联实现高压输出,包含移相变压器和功率单元两大部分。
图1-3变频器工作原理图移相变压器采用多重化设计,将网侧的高压变换成二次侧的多组低电压(本工程为27组),二次侧绕组在绕制时采用延边三角形接法,相互之间形成固定相位差,产生多脉冲整流方式,使得变压器二次侧各绕组(功率单元的输入)的谐波电流相互抵消,不反映到高压侧,从而有效改善电网的电流波形,基本上消除了变频器对电网的谐波污染。
FPGA第三讲——产生PWM、SPWM波(课堂PPT)

4
系统的工作过程: 采用50M时钟脉冲信号作为PWM生成器的时钟信号。首先 CPU计 算出所需要输出 PWM 的频率,初始相位和占空比信息,通过数据线向FPGA 内部寄 存器写入以上信息,并通过外部启动信号控制PWM的启动。
❖ #include <stdio.h>
❖ #include "math.h"
❖ main()
❖ {int i;float s;
❖ for(i=0;i<1024;i++)
❖ { s = sin(atan(1)*8*i/1024);
❖
printf("%d : %d;\n",i,(int)((s+1)*1023/2));
12
宏功能模块与IP应用 Altera提供多种方法来获取Altera Megafunction Partners Program(AMPP™)和 MegaCore®宏功能模块,这些函数经严格的测试和优化,可以在Altera特定器件 结构中发挥出最佳性能。可以使用这些知识产权的参数化模块减少设计和测试的 时间。MegaCore和AMPP宏功能模块包括应用于通信、数字信号处理(DSP)、 PCI和其它总线界面,以及存储器控制器中的宏功能模块。
❖}
❖}
❖ 把上述程序编译成程序后,可在 DOS 命令行下执行命令:
❖ romgen > sin_rom.mif;
❖ 将生成 sin_rom.mif 文件, 再加上.mif 文件的头部说明即可。 romgen 假设是编译后的程 序名。
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FPGA在变频控制系统中的应用
祝杰;陈国金;王万强
【期刊名称】《机电工程》
【年(卷),期】2005(022)004
【摘 要】随着EDA设计工具的发展和丰富,FPGA的高集成度和可重复设计的特性
极大加快了变频调速系统的集成化发展速度.介绍了空间电压矢量技术的基本原理
和FPGA(现场可编程门阵列)的基本结构,并讨论了应用FPGA的变频调速系统的软
硬件设计.
【总页数】5页(P22-26)
【作 者】祝杰;陈国金;王万强
【作者单位】杭州电子科技大学,机电学院,浙江,杭州,310018;杭州电子科技大学,机
电学院,浙江,杭州,310018;杭州电子科技大学,机电学院,浙江,杭州,310018
【正文语种】中 文
【中图分类】TM921.51
【相关文献】
1.FPGA在高压变频器控制系统中的应用 [J], 赖成毅
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3.PLC在变频节能系统中的应用--黄花机场候机楼空调机组冷却泵变频控制系统介
绍 [J], 张顺;陈赖平
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园
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