DSP在电源设计中的应用

采用分立元件或CPLD、FPGA进行电源的信号发生和测量的设计,会增加硬件设计复杂程度,延长开发周期.为了简化电源信号发生及测量的硬件设计,缩短开发周期,本文提出一种基于DSP的嵌入式操作平台,采用DDS(直接数字式频率合成器)及乘法器矢量测量技术的设计方案.该方案利用DSP的高速运算能力,通过实时计算来实现分立元件或CPLD、FPGA的硬件逻辑功能.实验结果表明该方案切实可行.     

基于TMS320C6455的高速SRIO接口设计

本文以高端DSP TMS320C6455为例,介绍了高速SRIO(Serial RapidIO)接口协议及应用,设计了DSP间的SRIO通信,研究了基于SRIO的加载技术,并且分析了基于DSP和FPGA的SRIO网络通用处理平台等。基于TMS320C6455的SRIO系统,可进行共享式或分布式处理,可以更好地解决"强大计算能力"和"快速数据传输"两大挑战。实测表明,DSP间,DSP与FPGA间的读写操作均可稳定工作于每通道3.125Gb/s的速率,主DSP可通过SRIO加载从DSP。本文可作为SRIO接口设计及TMS320C6455通用处理平台开发的参考,也可作为今后复杂信息系统设计的参考。     

采用DSP和FPGA多电机速度伺服驱动控制平台

针对多电机速度伺服系统的需求,以及现有驱动控制器的不足,设计一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的驱动控制平台.采用浮点DSP作为主控制器,完成控制算法计算、接收控制指令、处理电机速度同步等功能;采用低成本FPGA作为从控制器,实现双口RAM、PWM发生、A/D采样控制和速度检测等功能.采用自...     

一种基于DSP-FPGA的辅助逆变器核心控制系统

辅助逆变器为电力机车辅助设备供电,其性能将直接影响电力机车的整体运行情况。本文所述辅助逆变器核心控制系统采用基于浮点数字信号处理器(digital signal processor,DSP)和现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的系统架构。以FPGA部分为重点,采用了一种基于矢量旋转的简化三电平空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM),并通过三角函数运算的简化、高效率除法器等关键性设计避免DSP进行大量三角函数运算,减少硬件资源占用。实现了基于FPGA的AD采样与数据处理及DSP与FPGA之间基于双端口RAM的异步通信,充分利用了FPGA强大的高速并行处理能力。最后,搭建基于RT-LAB与辅助逆变器核心控制系统的半实物实验平台,实验结果证明了辅助逆变器核心控制系统FPGA部分设计方案的可行性与正确性。     

基于FPGA的模块化通用型电力电子控制平台

基于电力电子装置模块化与集成化思想,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的模块化电力电子分布式控制平台。该平台采用主从结构,充分利用FPGA并行处理能力,实现主从控制器间高速数据交互、同步及从控制器数量扩展,易于通用性设计。主控制器同时提供与数字信号处理器(DSP)等处理芯片的通讯接口,可构成完整电力电子控制系统,实现复杂算法与逻辑控制功能。实验证明了该控制平台的设计合理性与有效性。     

DSP设计方法的研究

数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)技术的飞速发展极大地提高了人们对模拟世界的把握能力。本文就目前各种DSP设计方法进行简要介绍,并对基于FPGA(Field-programmable Gate Array)的DSP设计与传统DSP设计方法进行详细的比较分析。     

基于Xilinx FPGA的电力谐波检测的设计

凭借FPGA可并行计算的优势,FPGA已成为实现DSP的主流平台之一。Xilinx公司推出了专门针对实现DSP的设计软件——System Generator。本文采用该软件,提出了一种针对Xilinx FPGA实现谐波检测的模块化的设计方法,并在Spartan3A DSP开发平台上进行了硬件联合仿真验证。     

一种基于FPGA的开关磁阻电动机无位置传感器调速系统实验研究

针对开关磁阻电动机(SRM)的电感模型,提出了一种新的无位置传感技术;能在较宽调速范围内准确地估计电动机转子位置.构建了以Spartan-3A DSP FPGA为核心的纯硬件无位置传感器控制电路;给出了基于Xilinx FPGA/CPLD开发平台和Matlab/Simulink仿真环境进行DSP功能实现的方法和设计流程.实验结果表明该控制电路简化了系统结构,增加了系统的可靠性,提高了系统的实时性.     

基于FPGA和DSP的合并单元光数字量校准装置

高性能的光数字量校准装置有助于提高电子式互感器合并单元的可靠性和高效性。针对电子式互感器合并单元测试的通信报文处理能力和同步性两大难题,提出了基于FPGA和DSP的光数字量校准装置。分析光数字量校准装置的设计原理和技术难点,研究了基于FPGA和DSP的设计方案。重点介绍了FPGA、Blackfin DSP和人机界面三大功能模块的具体组成,进而深入研究了FPGA和Blackfin DSP的处理流程。最后将光数字量校准装置与数字化电能测试平台DRM进行联合测试,测试结果表明,基于FPGA和DSP的光数字量校准装置既能满足合并单元测试的功能性需求,又具有较好的实时性。     

FPGA在开关磁阻电机全数字控制系统中的应用

提出了基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)的开关磁阻电机全数字控制系统,对DSP和FPGA的功能进行了分配,具体设计实现了基于FPGA的位置细分功能。仿真与试验结果表明,设计的开关磁阻电机调速系统具有高效、实时、动态性能好、转矩脉动小等优点。     

全数字交流永磁同步电机伺服系统设计

介绍了一种全数字交流永磁同步电机伺服系统的软硬件组成及设计方案，系统采用数字信号处理器（DSP）ADMC401、单片机89C52和FPGA组成核心控制电路，以智能功率模块构成主电路，具有通用紧凑的系统结构。实验及应用结果表明，该系统设计合理，性能可靠。     

单轴稳定平台控制系统及其电磁干扰防护

基于限制传统惯性导航系统的转角大加速度问题,设计了一种具有横滚隔离功能的单轴稳定平台伺服控制系统,其实质是一种高精度位置伺服系统。以DSP TMS320F2812为基础,在重点介绍其硬件和软件实现的同时,对平台的电磁干扰防护设计进行了详细研究,并针对实验过程中出现的一个由编码器引发的特殊电磁干扰问题进行了研究和实验,实验结果表明经过电磁干扰防护设计,系统抗干扰能力增强,并具有跟踪能力强、响应速度快、控制精度高诸多优点。     

基于FPGA和DSP的高性能伺服控制器设计

针对高性能伺服控制器对复杂的控制算法以及较小延时的需求,研究了一种基于FPGA和DSP的高性能伺服控制器设计方法。FPGA完成电流环、坐标变换、空间脉宽矢量调制、电流位置读取,DSP则负责速度环、位置环和上位机通信,使系统既能实现复杂的控制算法,又能将延时控制到最小,从而保证控制器的最佳性能。此外,详细介绍了两者之间的通信方式以及三环控制器设计。试验数据结果表明,伺服控制器速度环带宽能达到100 Hz,额定转速下稳速精度在1 r/min以内,定位精度能达到0.02°,证实了该控制器结构的实效性。     

基于DSP和FPGA的永磁交流伺服系统研究

介绍了永磁同步电动机实现控制算法的模块化设计。针对永磁交流伺服系统中存在的抑制负载转矩扰动和低速下的实时速度检测问题,采用了基于自适应扰动观测器的统一方法加以解决。实验结果证明了所研究算法的有效性。     

快响应稀土永磁伺服系统的控制策略

控制系统的构成及控制策略是决定伺服系统响应性的关键,文章重点介绍了2.2 kW稀土永磁伺服系统的DSP CPLD数字控制器的构成、控制过程,提出了实现伺服系统快响应性的控制策略,实测结果表明:2.2 kW稀土永磁伺服系统从 3 000 r/min至-3000r/min的阶跃响应时间仅为45 ms,且伺服系统超调小.     

基于FPGA和DSP的双CPU交流位置伺服系统

设计了一套基于数字信号处理器(Digital Signal Processor,简称DSP)和现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)的双CPU永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,简称PMSM)位置伺服系统;重点介绍了位置伺服系统的结构及软硬件设计方案.实验结果表明,软硬件设计合理,实时性好,控制精度高,有较好的动态性能.同时这种交流伺服方案,性能优越,设计简单,编程任务小,开发周期短,在其他交流伺服控制系统也具有很好的推广价值.     

基于FPGA的卫星天线用交流伺服系统设计研究

现场可编程逻辑阵列（FPGA）有可靠性高、速度快等优点,同时可以把FPGA设计生成ASIC电路,从而大大减少系统成本。目前FPGA已经开始应用于交流伺服系统。提出了一种基于FPGA的卫星天线伺服系统的设计方法,分析了系统的结构和功能,通过实验证明了这种方法的正确性和实用性。     

基于DSP和FPGA的LVDS高速串行通信方案设计

电力电子驱动装置在电力系统中运用比较广泛,而在电力电子驱动装置控制系统设计过程中,因为既要对数据进行高速运算,又要对高频信号进行快速处理,因此,控制器通常都采用DSP和FPGA这样的组合框架。在设计过程中,DSP和FPGA 的通信问题一直是一个重点研究问题。提出了一种应用SPI协议的串口通信方案,,利用LVDS线路驱动器／接收器实现DSP（ TMFS28335）中内置的SPI模块和多个FPGA（XC6SLX9）上配置的SelectIO差分IO模块进行高速串行通信,并通过实验验证了该方案可以正确实现DSP与FPGA之间的串行通信,并具有通信速度高,抗干扰能力强,DSP和FPGA可以分离较远距离等优点。