电子产品世界

4 仿真与结果分析

本文选用三相12／8极开关磁阻电动机，其中R=0．5 Ω，Lmin=8 mH，Lmax=60 mH。所有仿真都是通过使用Matlab／Simulink方框图、相应的Matlab函数、参数完成的。控制器为本文设计的基于DSP和FPGA的全数字控制器，转速环的模糊控制算法由DSP实现。在负载为零的情况下，将转速给定从800 r／min突加到1 600 r／min时的转速响应曲线如图6所示。

从得到的仿真结果可以看出，所设计的基于DSP和FPGA的全数字开关磁阻电机调速系统具有令人满意的控制效果。当转速给定变化时，整个调速系统具有超调小，响应速度快，无静差的动态性能。

5 结语

FPGA适合于时序、组合等逻辑电路应用场合，它可以代替几十块甚至上百块通用IC芯片，FPGA实际上就是一个子系统部件。但是系统越复杂，FPGA内部所需要的逻辑单元越多，价格就越昂贵，因此考虑到目前系统的成本，本文中FPGA在全数字控制系统中只实现比较简单的控制算法，更多的是扩展了DSP的功能。今后随着电子技术的不断发展，FPGA更可以实现模糊控制之类的控制算法，甚至可以尝试将DSP做入FPGA芯片，直至实现无CPU控制。这样不仅可以使控制器节省空间，更可以提高控制的速度和精度，从而拓宽开关磁阻电动机的实用领域。

关键词： FPGA 开关磁阻电机 全数字 控制系统