基于FPGA的水下航行器电力推进器控制研究
| 摘要 | 第9-10页 |
| ABSTRACT | 第10-11页 |
| 第一章 绪论 | 第14-18页 |
| 1.1 研究背景及研究意义 | 第14页 |
| 1.2 水下航行器电力推进发展现状 | 第14-15页 |
| 1.3 FPGA技术 | 第15-17页 |
| 1.3.1 FPGA开发基本流程 | 第15页 |
| 1.3.2 FPGA芯片 | 第15-16页 |
| 1.3.3 硬件描述语言Verilog HDL | 第16-17页 |
| 1.4 论文的研究内容 | 第17-18页 |
| 第二章 电力推进器的数学模型及控制策略 | 第18-29页 |
| 2.1 永磁同步电机的结构及运行原理 | 第18-19页 |
| 2.2 数学模型的建立 | 第19-20页 |
| 2.3 电力推进器的控制策略 | 第20-29页 |
| 2.3.1 直接转矩控制 | 第21-24页 |
| 2.3.2 MTPA控制 | 第24-26页 |
| 2.3.3 矢量控制 | 第26-29页 |
| 第三章 控制系统的硬件设计 | 第29-47页 |
| 3.1 控制系统的硬件总体设计 | 第29页 |
| 3.2 主电路设计 | 第29-31页 |
| 3.3 串行Flash加载器 | 第31-33页 |
| 3.4 数字和模拟部分电源设计 | 第33-34页 |
| 3.5 通信接口设计 | 第34-35页 |
| 3.6 功率驱动电路 | 第35-37页 |
| 3.7 准谐振网络参数的确定 | 第37-40页 |
| 3.8 空间矢量脉宽调制SVPWM | 第40-47页 |
| 第四章 基于电力推进器的软件设计 | 第47-59页 |
| 4.1 坐标变换模块 | 第47-52页 |
| 4.1.1 Clarke变换 | 第47-49页 |
| 4.1.2 Park变换 | 第49-51页 |
| 4.1.3 IPark变换 | 第51-52页 |
| 4.2 CORDIC算法 | 第52-53页 |
| 4.3 数字PI模块 | 第53-55页 |
| 4.4 电流环设计 | 第55-56页 |
| 4.5 位置速度环设计 | 第56-59页 |
| 第五章 基于FPGA的检测模块设计 | 第59-72页 |
| 5.1 Modelsim仿真 | 第59-60页 |
| 5.2 电流检测 | 第60-62页 |
| 5.3 速度检测 | 第62-63页 |
| 5.3.1 四倍频模块 | 第63页 |
| 5.4 位置检测 | 第63-64页 |
| 5.5 滤波器 | 第64-72页 |
| 5.5.1 FIR滤波器 | 第64页 |
| 5.5.2 利用MATLAB产生带通FIR滤波器 | 第64-66页 |
| 5.5.3 FPGA的FIR滤波器实现 | 第66-72页 |
| 第六章 系统仿真与实验分析 | 第72-82页 |
| 6.1 SVPWM的仿真模型及验证 | 第72-74页 |
| 6.2 电力推进电机矢量控制的仿真模型 | 第74页 |
| 6.3 直接转矩控制与矢量控制仿真 | 第74-77页 |
| 6.4 实测结果分析 | 第77-82页 |
| 6.4.1 SVPWM功能测试 | 第78-79页 |
| 6.4.2 电力推进电机的速度伺服实验 | 第79-80页 |
| 6.4.3 电力推进电机驱动信号测试 | 第80-82页 |
| 第七章 总结与展望 | 第82-84页 |
| 7.1 总结 | 第82-83页 |
| 7.2 展望 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-87页 |
| 致谢 | 第87-88页 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 | 第88页 |
