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基于FPGA的直接驱动阀用音圈电机功率驱动器

王大彧 郭宏 于凯平 张立佳

王大彧, 郭宏, 于凯平, 等 . 基于FPGA的直接驱动阀用音圈电机功率驱动器[J]. 北京航空航天大学学报, 2010, 36(8): 953-956.
引用本文: 王大彧, 郭宏, 于凯平, 等 . 基于FPGA的直接驱动阀用音圈电机功率驱动器[J]. 北京航空航天大学学报, 2010, 36(8): 953-956.
Wang Dayu, Guo Hong, Yu Kaiping, et al. FPGA-based power drive device for voice coil motor used in direct drive valve[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2010, 36(8): 953-956. (in Chinese)
Citation: Wang Dayu, Guo Hong, Yu Kaiping, et al. FPGA-based power drive device for voice coil motor used in direct drive valve[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2010, 36(8): 953-956. (in Chinese)

基于FPGA的直接驱动阀用音圈电机功率驱动器

基金项目: 国家科技支撑计划资助项目(2006BAF01B01-01)
详细信息
    作者简介:

    王大彧(1982-),男,辽宁辽阳人,博士生,wisdom715@163.com.

  • 中图分类号: TM 359.4

FPGA-based power drive device for voice coil motor used in direct drive valve

  • 摘要: 音圈电机的功率驱动器对控制器运算速度要求较高,传统方法普遍采用模拟控制,但其存在调试不便、特性漂移、不易实现复杂控制算法、无法与数字控制器直接实现接口等固有缺点.介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA, Field Programmable Gate Array)的采用全数字式控制的直接驱动阀用音圈电机功率驱动器.利用FPGA通过模块化设计,实现了产生脉宽调制(PWM, Pulse Width Modulation)信号、电流信号采样及其数字滤波、电流闭环控制以及与其它数字控制器的通讯等功能.仿真及实验结果表明:所设计的基于FPGA的音圈电机功率驱动器具有良好的电流跟踪性能,可以满足直接驱动阀系统的控制要求.FPGA的运用,大大简化了系统硬件结构,提高了系统的控制性能,且便于扩展功能以及与其它数字控制器实现接口.

     

  • [1] 叶云岳.直线电机原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2000:22-24 Ye Yunyue.Principle and application of linear motor[M].Beijing:China Machine Press,2000:22-24(in Chinese) [2] 张大卫,冯晓梅.音圈电机的技术原理[J].中北大学学报(自然科学版),2006,27(3):224-228 Zhang Dawei,Feng Xiaomei.The technical principle of voice-coil actuator[J].Journal of North University of China (Natural Science Edition),2006,27(3):224-228(in Chinese) [3] 郭宏,蔚永强,邢伟.三余度直接驱动阀驱动控制系统[J].北京航空航天大学学报,2007,33(11):1286-1290 Guo Hong,Yu Yongqiang,Xing Wei.Triplex-redundancy control system for direct-drive-valve [J].Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics,2007,33(11):1286-1290 (in Chinese) [4] 方群,黄增.电液伺服阀的发展历史、研究现状及发展趋势[J].机床与液压,2007,35(11):162-165 Fang Qun,Huang Zeng.Developing process research actuality and trend of electro hydraulic servo valve[J].Machine Tool & Hydraulics,2007,35 (11):162-165 (in Chinese) [5] Oboe R,Antonello R,Capretta P.Realization of an adaptive voltage driver for voice coil motor [J].Microsystem Technologies,2005,11(8):663-675 [6] Kobayashi M,Horowitz R.Track seek control for hard disk dual-stage servo systems[J].IEEE Trans on Magnetics,2001,37(21):949-954 [7] Zhang Da,Li Hui.A stochastic-based FPGA controller for an induction motor drive with integrated neural network algorithms[J].IEEE Transactions on IndustrialElectronics,2008,55(2):551-561 [8] Yu Kaiping,Guo Hong,Wang Dayu,et al.Design of multi-redundancy electro-mechanical actuator controller with DSP and FPGA //International Conference on Electrical Machines and Systems.Seoul:IEEE,2007:584-587
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-06-10
  • 网络出版日期:  2010-08-30

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