基于FPGA的非线性预测控制器设计与实现
| 前言 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第14-20页 |
| 1.1 课题背景 | 第14-15页 |
| 1.2 非线性预测控制研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3 FPGA 实现非线性预测控制的优势 | 第17-18页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第2章 预备知识 | 第20-30页 |
| 2.1 非线性预测控制 | 第20-23页 |
| 2.1.1 非线性预测控制基本原理 | 第20-21页 |
| 2.1.2 约束优化问题描述 | 第21-23页 |
| 2.2 粒子群优化算法(PSO) | 第23-24页 |
| 2.3 ESL 设计方法及高层次综合 | 第24-27页 |
| 2.3.1 ESL 设计方法 | 第24-25页 |
| 2.3.2 高层次综合 | 第25-27页 |
| 2.4 FPGA 开发流程 | 第27-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 非线性预测控制器的设计 | 第30-42页 |
| 3.1 轮毂电机电动车稳定性控制 | 第30-31页 |
| 3.2 控制系统概述 | 第31-35页 |
| 3.2.1 控制要求 | 第31-32页 |
| 3.2.2 参考模型 | 第32页 |
| 3.2.3 车辆动力学模型 | 第32-34页 |
| 3.2.4 控制器实现结构 | 第34-35页 |
| 3.3 非线性预测控制器设计 | 第35-37页 |
| 3.3.1 分层结构控制器设计 | 第35-37页 |
| 3.3.2 统一结构控制器设计 | 第37页 |
| 3.4 数字仿真 | 第37-39页 |
| 3.5 本章小结 | 第39-42页 |
| 第4章 非线性预测控制器的FPGA实现 | 第42-64页 |
| 4.1 控制器电路结构 | 第42-44页 |
| 4.1.1 分层结构控制器电路结构 | 第42-44页 |
| 4.1.2 统一结构控制器电路结构 | 第44页 |
| 4.2 PSO 算法离线仿真 | 第44-48页 |
| 4.2.1 均匀分布随机数 | 第44-45页 |
| 4.2.2 串口模拟及测试数据获取 | 第45-46页 |
| 4.2.3 约束处理 | 第46页 |
| 4.2.4 控制器算法流程 | 第46-47页 |
| 4.2.5 分层结构控制器仿真验证 | 第47-48页 |
| 4.2.6 统一结构控制器仿真验证 | 第48页 |
| 4.3 定点数据类型设计及验证 | 第48-53页 |
| 4.3.1 定点数据类型 | 第49-50页 |
| 4.3.2 定点数据类型设计策略 | 第50-51页 |
| 4.3.3 分层结构定点数据类型设计与验证 | 第51-52页 |
| 4.3.4 统一结构定点数据类型设计与验证 | 第52-53页 |
| 4.4 电路结构优化 | 第53-59页 |
| 4.4.1 代码优化 | 第54-55页 |
| 4.4.2 存储结构优化 | 第55-56页 |
| 4.4.3 循环优化 | 第56页 |
| 4.4.4 优化解决方案 | 第56-58页 |
| 4.4.5 ModelSim 仿真 | 第58-59页 |
| 4.5 UART-RS232 设计 | 第59-61页 |
| 4.6 系统集成和板级验证 | 第61-62页 |
| 4.7 本章小结 | 第62-64页 |
| 第5章 基于 dSPACE 的实时仿真实验验 | 第64-72页 |
| 5.1 实时仿真平台搭建 | 第64-65页 |
| 5.2 实时仿真实验及结果分析 | 第65-70页 |
| 5.2.1 分层结构控制器仿真 | 第67-68页 |
| 5.2.2 统一结构控制器仿真 | 第68-70页 |
| 5.3 控制器性能分析 | 第70-71页 |
| 5.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第6章 全文总结 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-80页 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82页 |
