基于FPGA的电机智能驱动控制系统设计 控制系统, 市场需求, 驱动器, 操作性, 可靠性

yuchengze

智能驱动器以及许多汽车和ISM厂商正面临着满足新的市场需求和不断发展的标准要求所带来的重重挑战。在现代工业和汽车应用中，电机必须具有高效、低噪声、速度范围宽、可靠性高、成本合理等特性。在当今工厂里，电机驱动型设备占总耗电量的三分之二，因此开发能效更高的系统势在必行。由于在许多情况下驱动器只是大规模工艺的一个组件，因此互操作性也是一项关键的设计要求。而影响这种要求的关键因素是工业网络协议的宽度（即现场总线）和相关器件特性，因为它们用来标准化驱动器在网络中的表达。现场总线（比如CAN和Profibus）自身千差万别，虽然都属于现场总线，但是实际上并不具有互换性。为了降低成本和改善工业控制器之间的通信，现场总线提供商已经开发出了基于以太网的工业网络解决方案和数种新的协议，比如EtherCAT和Profinet等。除此之外，EtherNETI/P也在近年来开始大行其道。不过，这些都是自成体系的技术，迫使制造商不得不支持所有的提供商。
赛灵思设计服务部（XDS）已经为ISM领域的一家主要厂商开发出了一款基于FPGA、支持CANopen和EtherCAT接口的电机控制平台原型来解决这些问题。赛灵思设计服务部的工作是设计并实现一个功能齐备的模块化系统，以便在客户的新一代智能驱动器中重用。通过在模块化系统架构中集成赛灵思Spartan-6FPGASP605评估套件基础目标设计平台以及第三方IP核，提供先进的电机控制算法和工业网络支持，实现了一款高效、可扩展的设计方案。