一、用VHDL设计的步进电机脉冲分配器（论文文献综述）
王媛斌[1]（2015）在《基于FPGA的步进电机细分控制电路设计》文中研究表明步进电机其实就是一种角度跟踪元件。步进电机有它本身固有的特点,成本低,结构简单,又可靠,同时它又是开环系统,正是这些优点,它的应用非常广。可是步进电机,它本身又存在着很多的缺点,比如:分辨率很低、在低频时发生振荡,在高频时又存在失步等,所以在一些系统要求精度高、稳定性要求也高的应用中,限制了其使用范围。在当前,步进电机控制的主要领域,是传统控制方法通过采用处理器实现的,如DSP或单片机来实现。51单片机对于较简单的控制算法比较适用。对于电路复杂,难度大的控制算法,以及非常不安全的作业场所,如在高速控制的场合,单片机就明显不适合。如果多个步进电机的控制是由单片机控制的,那么则必需多个单片机,即采用多个处理器的方式,而各处理器的分散使得多个电机的同步比较困难。同时使用了多个单片机,使体积增大,系统的集成度、可靠性降低。发生故障的几率将大大增强,并给排查故障和维护故障带来很大的不便,同时多处理器控制方式,在一些高精度设备中,将无法满足实时性的要求。本文介绍了基于FPGA的步进电机细分控制电路的设计,介绍了四象步进电机的工作原理、EDA的相关技术、步进电机细分驱动技术,最后用HDL语言设计了步进电机的细分驱动电路。以正弦波作为细分参考电流波形的混合步进电机细分电路,设计并实现了一种SPWM细分驱动技术,这种驱动方式可以更有效控制电机绕组电流波形,大大实现步进电机的均匀步距角细分,并提高它的分辨率。最后对各个功能模块进行了设计和仿真,利用FPGA的开发板进行测试,细分之后步进电机能精确平稳地转动,达到了预期的设计目的。与此同时采用FPGA设计,从而简化了外围硬件电路,还缩短了步进电机的设计周期,不要外接D/A转换器,提高了抗干扰性能,因此应用价值是很高的。
陈青[2]（2011）在《基于FPGA的汽车仪表校验仪的研究》文中研究表明自1886年发明汽车以来,汽车走过了100多年的发展历程。随着汽车的出现和发展,汽车仪表自身也在不断地开发和发展之中：从最初简单机械的车速里程表发展到今天的集车速里程表,水温表,燃油表等于一体的综合信息显示平台,它所包含的信息越来越多,外观更简洁,但其内部结构更加复杂。为保证各种信息正确及时地显示,为驾驶员提供一个安全可靠的信息,仪表在出厂之前的检验工作就显得尤为重要。同时,由于汽车仪表的更新换代,新的产品不断出现而旧的仪表在某些场合也仍有自身的优势,如何开发出一种能够对大部分仪表进行检测的设备已经成为一项重要而且极富应用意义的课题。本设计就是根据汽车传感器的工作原理,模拟相应传感器发出的信号,从而研制出一种汽车仪表专用的校验仪。设计中采用了Altera公司Cyclone系列FPGA为数字平台,利用VHDL语言在FPGA中设计产生仪表所需的各种模拟、数字、开关等各种信号参数。整个系统可以实现1Hz～9999Hz的正弦波（方波）信号的输出,其最小步进频率可达1Hz,并能实现调频等功能；同时还可以为燃油表和水温表等提供相应电阻信号,电阻输出范围为：0.5Ω～999.9Ω,分辩率可达0.1Ω；此外,还有为机械式仪表提供的步进电机转速信号,其转速范围为10～4000转/分；为灯泡提供一组2A,0V～26V可调电源,用于检查灯泡的好坏。论文对目前汽车仪表检测系统的研究现状及存在的问题进行了调研。对各种汽车仪表进行分析,针对特定领域问题的特点和难点,分析已有技术的作用和局限性,研究它们的有机结合点,为完成课题既定目标提供了有益的借鉴。论文中详细地介绍了该检测仪的软件实现,各部分的硬件实现和仿真实现过程。设计结果表明该系统可满足复杂环境测试的要求,同时,该校验仪具有一定的可扩展性。因设计中使用FPGA来提供校验信号,减少了很多硬件资源,其集成度更高,从而缩小了产品的体积,更加便于携带；针对不同的产品,也只需对产品内部程序或外围电路稍作修改就可以实现对新产品的检测,有更大的灵活性。因此,该设计有着广泛的应用前景。
刘剑文[3]（2011）在《基于FPGA的四轴运动控制器研究》文中进行了进一步梳理运动控制技术是一门综合性、多学科交叉的技术,是推动新的产业革命的关键技术。在现代工业自动化技术中,运动控制技术有着最广泛的用途,并承担着最复杂的任务。随着运动控制产品的市场需求不断增长,运动控制技术得到极速发展,产品种类和应用范围也在不断扩大。近年来电子信息等高科技技术的发展,为运动控制提供了更大的发展空间和更广阔的市场。本文首先从课题背景出发,研究了数控系统和运动控制器的发展现状,分析了当前运动控制的关键技术以及发展趋势,通过对运动控制技术的深入研究并结合实际系统的需求和性能指标要求,提出了以FPGA为核心处理器的运动控制系统,设计一款功能较强、柔性的四轴运动控制器,完成了系统硬件电路设计、硬件模块实现和调试等。本课题的主要研究内容有以下几个方面:1、根据运动控制器的功能需求和性能指标,提出并设计合理的硬件结构体系,采用MCU+FPGA的总体设计方案并给出了FPGA运动控制芯片内部的详细设计。FPGA作为主处理器,集成了运动控制器的主要算法,包括插补算法,加减速算法以及电机时序控制算法等,上位机选MCU作为从处理器,主要做一些任务调度以及状态监控等功能。2、本文整个系统主要从两个方面来设计,一是核心处理器FPGA运动控制芯片的设计,另一个是以该运动控制芯片核心的最小系统的设计和上位机的接口设计。经过分析最终确定FPGA芯片选用ALTERA公司的EP1C6Q24OC8N芯片,上位机的USB接口芯片为Cypress公司的CY7C68013-128AXC。3、分析了当前运动控制器常用的插补算法和加减速控制算法,并简要的阐述了它们的原理,然后比较其优缺点和适用范围,最后选用DDA数字积分法来实现主要的插补算法,用VHDL硬件描述语言来设计实现梯形和指数曲线加减速算法。在分析指数曲线加减速的缺点后,提出了减速段采用逆指数减速的方法,并进行了设计与实现。4、对FPGA内部的其他功能模块的工作原理进行了详细的阐述,并对各功能模块的内部逻辑结构进行了详细的设计,这些功能模块包括位置管理模块、中断管理模块,编码器模块以及电机时序控制模块以及接口模块等。在QuartusⅡ平台上用VHDL语言对上述模块进行了详细的设计与仿真。
胡一枫[4]（2010）在《基于FPGA的数控折边机控制系统的设计与实现》文中研究指明“折边”是皮革加工的一项基本工艺,折边机对皮革产品的一致性、美观性及折边生产效率起着重要作用。目前,国内外对折边机的研究主要集中在上胶控制,自动上胶折边机、热熔折边机等。折边机在一定程度实现了上胶的智能控制,但现有折边机的折边运动控制仍然通过机械运动机构驱动和人工操作共同完成而数控折边机开发和研究在国外尚未见报道。本文提出了并实现了一种基于FPGA（Field Programmable Gate Array）的数控折边机控制系统,该系统采用VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description）语言层次化、软硬件协同设计和模块化的程序设计方法,缩短了开发周期,增强了系统的可靠性,便于系统的升级。随着微处理器的发展,嵌入式技术在复杂工业控制中的应用日益广泛,基于FPGA-MCU的控制系统技术逐渐成为工业控制技术发展的方向。折边机控制系统是一种典型的机电控制系统,它是由不同性质、不同控制对象组合而成的多参数系统,既有多轴运动和位置控制,又有流量、温度的过程控制,是一个较为复杂的机电控制系统。若采用单片机为核心的微机控制系统,由于其程序的顺序控制复杂,控制对象多,使得CPU的工作负担过重,影响了系统实时性和稳定性。本文提出了一种ARM-FPGA架构的嵌入式工业控制系统的软硬件方案,ARM处理器负责人机接口界面以及与FPGA通讯,FPGA则负责多路I/O输出、温度检测和极限位置检测,其中I/O输出主要包括:多轴联动控制、存储器读写控制、流量控制、键盘扫描和温度信号采集等。在本控制系统中,FPGA占有重要地位,其嵌入式软核处理器（NiosⅡ）用于完成与ARM通信、数据处理以及各功能模块的任务调度,并凭借其较强的处理能力、灵活的配置方式使系统设计更为简单、灵活。本课题的数控折边机控制系统以FPGA为控制核心,具有板级设计简单、并行处理能力强、可移植性好等特点,不仅简化了外围集成电路和数据采集接口,增强了控制系统内部的数据交互能力,提高了折边机的自动化水平,也促进了折边机的数字化发展。
杨天鹏[5]（2009）在《基于FPGA的两相混合式步进电动机驱动控制系统的设计》文中指出本论文来源于航天林泉有限公司某雷达天线驱动控制系统的研究。该系统采用绕组电流细分控制技术,使得该系统在高速跟踪、低速扫描过程中步进电机细分切换自适应,速度不突变,系统运行稳定。论文以两相混合式步进电动机为研究对象,分析了两相混合式步进电动机的结构和工作原理,重点研究了步进电动机的驱动控制技术。基于雷达天线要求具有高速跟踪、低速扫描的特点,本文在传统的细分控制技术基础上,提出了自适应细分步进电机控制方法。该控制方法能使步进电机低频振荡和噪声有所减轻、高频不失步。在此基础上,阐述了FPGA的设计原理以及所涉及到的相关芯片,然后对系统设计中所用的硬件描述语言VHDL及Quartus ii 6.0仿真软件等方面的知识进行了详细地介绍,这些为系统的具体设计提供了理论基础。该控制系统以Altera公司Cyclone系列芯片为控制核心,选用具有7位分辨率的L6217A步进电动机微步距驱动芯片,以及L6203 DMOS全桥驱动器等构成驱动电路。论文从系统设计方案、硬件电路、控制软件设计方面进行了详细地论述,并且完成了系统PCB板的制作及VHDL语言程序的编写与仿真。在器件选型和软、硬件设计方面兼顾了性能与成本等因素,性价比较高且通用性强。该驱动控制系统已完成制作并进行了联合调试,测试结果表明该驱动控制系统达到了系统设计前所提出的各项设计指标,系统运行安全、可靠、稳定。
施纪红[6]（2008）在《基于VHDL语言设计的步进电机控制器》文中指出提出了一种利用VHDL语言设计步进电机控制器的思路。该控制器能实现速度控制、工作方式选择等多种功能。详细讨论了该控制器的结构、各模块的功能及仿真分析结果。结果表明:该系统具有修改方便、使用灵活、可靠性高、可移植性强等优点。
田玉利,高伟,杨光宏,黎向阳[7]（2008）在《CPLD在脉冲分配电路设计中的应用》文中认为介绍了一种四相反应式步进电动机脉冲分配电路（脉冲分配器）的设计方法,该设计能够根据输入正确实现换向、启动和停止,而且该设计可以实现四相八拍两种工作方式可选功能,过流、过压保护使该设计更趋实用。该脉冲分配器电路采用基于Mealy状态机机理的VHDL描述,语言代码通过了Quartus Ⅱ的编译和仿真,并给出了仿真波形。最后,对步进电动机的驱动电路也进行了介绍。
庞海静[8]（2008）在《基于SOPC技术的数控机床控制》文中研究指明数控系统是我国经济建设中的一项重要产业,它与国民经济各行各业发展密切相关。其控制对象非常广泛,作为其最典型的控制对象,数控机床在工业经济发展中占有非常重要的位置。现在经济型数控机床在国内使用非常广泛,该类型机床大多是以步进电机为驱动的开环控制数控系统,论文对传统的控制方法进行分析、讨论。提出了与传统软件控制的单轴插补算法不同的双轴联动直线插补算法。首先,针对机床在高速启停时造成的冲击或振荡,在双轴联动直线插补算法的基础上,实现对步进电机的加减速控制,并给出实现控制过程所需参数的公式。其次,基于SOPC技术建立NIOSⅡ系统,加入异步收发器完成与上位机的数据传输功能,完成对数据的计算和处理;并以硬件描述语言（VHDL）实现控制插补器中的插补功能。最后,在QuartusⅡ软件开发平台上对插补器进行了仿真;并以FPGA为硬件基础将配置程序下载到以Cyclone为主芯片的开发板上,并调试。实验结果表明,该双轴联动直线插补器能够实现双轴直线插补功能,控制效果良好。
李秀红[9]（2007）在《高细分新型步进电机驱动系统设计》文中研究表明步进电机是工业控制中广泛应用的一种电机,具有成本低及驱动电路简单的优点。随着可编程逻辑器件的发展,电机控制技术朝着全数字化方向发展。本文对三相混合式步进电机的全数字化控制进行了深入的研究,开发了一种以现场可编程逻辑器件（FPGA）为核心的新型集成式三相混合式步进电机驱动系统。该系统利用可编程技术,其硬件具有可重构性,大大降低了设计成本,而且性能比较优越。首先,针对三相混合式步进电机开环运行时的振荡和失步问题,通过对步进电机运行特性的分析,提出正弦波细分驱动方案,并对细分运行的精度做了分析,以速度误差最小原则进行了最佳细分等级自动切换设计。同时对控制系统的电流闭环调节算法进行了改进,提出在不同运行状态下分别采用常规PID和参数自整定Fuzzy-PID控制方法,增强了控制系统的自适应能力。其次,开发了三相混合式步进电机驱动系统的硬件电路,将控制器和驱动器全部集成在单一的FPGA芯片上,实现了集成式控制,提高了抗干扰能力。功率单元采用智能功率模块实现对电机的驱动。反馈部分采用高精度的霍尔电流传感器对绕组电流进行采样。这种硬件结构使该驱动系统具有体积小,性能可靠,驱动能力强,成本较低的优点。再次,采用自顶向下的模块化设计,在Xilinx的ise7.1的开发环境中用VHDL硬件描述语言编写了电机控制系统的的各部分模块程序,并且进行了综合、实现和仿真,由数字硬件逻辑电路实现对步进电机的电流、转速和转向控制,PID调节和PWM调制。本文还对整个系统进行了优化,使系统可以在200MHz时钟频率下工作,提高了系统的控制精度。最后,对系统进行了实验研究,给出了混合式步进电机在不同转速下定子绕组的电流波形。实验结果表明,本文开发研制的集成式三相混合式步进电机正弦波细分驱动系统具有优良的控制性能,驱动三相混合式步进电机在不同的细分模式下均可以平稳运行,从而改善了步进电机的低频性能。
谷磊,陈国明,权景明[10]（2006）在《PLD在步进电机控制中的应用》文中研究指明本文介绍了用可编程逻辑器件实现步进电机控制系统中环形分配器的设计,通过Max+plusII10.0软件用VHDL语言进行设计,仿真出符合四相步进电机控制的时序,最后对PLD进行编程,实现该器件脉冲分配功能。
二、用VHDL设计的步进电机脉冲分配器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用VHDL设计的步进电机脉冲分配器（论文提纲范文）
（1）基于FPGA的步进电机细分控制电路设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 步进电机细分驱动技术在国内外研究的基本现状 |
| 1.4 论文主要工作 |
| 2 步进电机以及细分驱动技术 |
| 2.0 步进电机的概述 |
| 2.1 步进电机的工作原理 |
| 2.2 步进电机的励磁方式 |
| 2.2.1 一相励磁 |
| 2.2.2 二相励磁 |
| 2.2.3 一-二相励磁 |
| 2.3 细分驱动原理 |
| 2.4 细分驱动技术的发展 |
| 2.5 电流矢量恒幅等角度旋转法 |
| 2.6 步进电机PWM细分驱动电路的设计 |
| 3 EDA技术简介 |
| 3.1 EDA技术 |
| 3.2 FPGA |
| 3.3 QuartusⅡ开发软件 |
| 3.4 硬件描述语言（HDL） |
| 3.4.1 Verilog HDL |
| 3.4.2 VHDL |
| 3.5 面向FPGA的开发流程 |
| 3.5.1 EDA技术的优势 |
| 3.5.2 面向FPGA的EDA开发流程 |
| 3.6 SignalTap Ⅱ介绍 |
| 4 基于FPGA的步进电机SPWM细分驱动系统的设计 |
| 4.1 细分驱动系统设计的总体思路 |
| 4.2 细分驱动系统各模块基于FPGA的设计 |
| 4.2.1 地址发生器模块 |
| 4.2.2 PWM计数器模块 |
| 4.2.3 ROM模块设计 |
| 4.2.4 比较模块设计 |
| 4.2.5 顶层模块设计 |
| 4.2.6 仿真测试 |
| 4.3 步进电机细分驱动器的设计与实现 |
| 4.3.1 驱动器电路总体结构 |
| 4.3.2 电路各部分器件介绍 |
| 4.4 用嵌入式逻辑分析仪对硬件测试 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）基于FPGA的汽车仪表校验仪的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状分析 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 系统总体功能要求及结构设计 |
| 2.1 汽车仪表原理介绍 |
| 2.1.1 车速里程表 |
| 2.1.2 转速表 |
| 2.1.3 油压表 |
| 2.1.4 水温表 |
| 2.1.5 燃油表 |
| 2.1.6 报警灯、照明灯等 |
| 2.2 系统的功能要求及特点 |
| 2.3 系统原理及总体设计思想 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 系统硬件模块设计 |
| 3.1 系统硬件开发工具选择及介绍 |
| 3.1.1 FPGA简介 |
| 3.1.2 FPGA芯片生产公司介绍 |
| 3.1.3 Cyclone器件系列 |
| 3.2 系统硬件模块框图 |
| 3.3 输入模块 |
| 3.3.1 4*4矩阵键盘介绍 |
| 3.3.2 键盘及按键功能介绍 |
| 3.4 显示模块 |
| 3.5 校验电压供给模块 |
| 3.5.1 TLC5615芯片介绍 |
| 3.5.2 OPA551芯片介绍 |
| 3.6 波形信号处理模块 |
| 3.6.1 DAC0832芯片介绍 |
| 3.6.2 DAC0832与FPGA的连接 |
| 3.7 电阻网络模块 |
| 3.7.1 继电器介绍 |
| 3.7.2 电阻网络的实现 |
| 3.7.3 电阻网络模块的驱动 |
| 3.8 步进电机控制模块 |
| 3.8.1 步进电机介绍 |
| 3.8.2 FPGA对步进电机的控制 |
| 3.9 灯系控制单元 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 系统软件模块设计 |
| 4.1 系统软件开发工具选择及介绍 |
| 4.1.1 QuartusⅡ概述 |
| 4.1.2 QuartusⅡ 8.0的特点 |
| 4.1.3 VHDL语言介绍 |
| 4.2 软件设计流程图 |
| 4.3 键盘输入及显示模块 |
| 4.3.1 键盘输入模块 |
| 4.3.2 显示模块 |
| 4.4 电源模块数据信号和控制信号的提供 |
| 4.4.1 LPM参数化宏模块及ROM定制介绍 |
| 4.4.2 电源模块信号的提供 |
| 4.5 仪表类型选择模块 |
| 4.6 波形信号发生模块 |
| 4.6.1 波形信号数据提供方案选择 |
| 4.6.2 频率合成器DDS |
| 4.7 指示灯信号及电阻网络模块信号的产生 |
| 4.8 步进电机控制器的实现 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 系统性能分析 |
| 5.1 仪表校验系统总体操作流程 |
| 5.2 系统优点 |
| 5.3 系统改善方向 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）基于FPGA的四轴运动控制器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 现代数控系统及其研究现状 |
| 1.2.1 国外数控系统研究现状 |
| 1.2.2 国内数控系统研究现状 |
| 1.2.3 数控系统发展趋势 |
| 1.3 运动控制器的研究现状 |
| 1.3.1 运动控制器概述 |
| 1.3.2 国外运动控技术研究现状 |
| 1.3.3 国内运动控制技术研究现状 |
| 1.3.4 运动控制技术发展趋势 |
| 1.4 本文的研究内容及结构安排 |
| 第2章 运动控制器的总体设计 |
| 2.1 运动控制系统的设计流程及设计准则 |
| 2.2 运动控制器的总体结构及设计要求 |
| 2.2.1 运动控制器核心处理器设计 |
| 2.2.2 运动控制器外围接口设计规划 |
| 2.3 FPGA及VHDL硬件描述语言 |
| 2.3.1 FPGA简介 |
| 2.3.2 FPGA的优点及应用前景 |
| 2.3.3 硬件描述语言VHDL |
| 2.3.4 FPGA的设计流程 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 运动控制插补算法及实现 |
| 3.1 常用插补算法 |
| 3.1.1 逐点比较法 |
| 3.1.2 最小偏差法 |
| 3.1.3 数字积分法 |
| 3.2 DDA插补器实现及仿真 |
| 3.2.1 直线插补器 |
| 3.2.2 圆弧插补器 |
| 3.2.3 连续插补器 |
| 3.2.4 位插补器 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 运动控制加减速原理及实现 |
| 4.1 运动控制加减速 |
| 4.1.1 加减速控制要求 |
| 4.2 常用的加减速控制算法 |
| 4.2.1 梯形曲线加减速法 |
| 4.2.2 指数曲线加减速法 |
| 4.2.3 S曲线加减速法 |
| 4.3 梯形曲线加减速硬件实现 |
| 4.4 指数曲线加减速的硬件实现 |
| 4.4.1 减速段逆指数曲线硬件实现 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 运动控制器硬件设计 |
| 5.1 芯片选型 |
| 5.2 系统硬件电路设计 |
| 5.2.1 电源电路 |
| 5.2.2 时钟电路 |
| 5.2.3 USB主电路 |
| 5.2.4 FPGA配置电路 |
| 5.2.5 FPGA复位电路 |
| 5.2.6 SRAM电路 |
| 5.2.7 接口电路 |
| 5.2.8 硬件电路抗干扰设计 |
| 5.2.9 PCB绘制和系统实物图 |
| 5.3 FPGA其他部分模块的设计与仿真 |
| 5.3.1 位置管理模块 |
| 5.3.2 中断管理模块 |
| 5.3.3 编码器模块 |
| 5.3.4 接口模块 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 待进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 作者在读期间参加的科研项目和取得的科研成果 |
| 一、科研成果 |
| 三、科研项目 |
| 详细摘要 |
（4）基于FPGA的数控折边机控制系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究的意义 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 第二章 数控折边机控制系统的主要问题分析 |
| 2.1 数控折边机的机械构成及工作原理 |
| 2.2 折边机的运动机构分析 |
| 2.3 数控折边机控制系统的构成及基本功能 |
| 2.4 数控折边机控制系统的功能要求及技术指标 |
| 2.4.1 数控折边机控制系统的功能要求 |
| 2.4.2 数控折边机控制系统的主要技术指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于FPGA 的数控折边机控制系统的方案设计及分析 |
| 3.1 FPGA 系统总体设计方案 |
| 3.2 与传统的微机控制系统的比较 |
| 3.3 FPGA 设计方案的的特点和可行性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 数控折边机控制系统的硬件设计 |
| 4.1 折边机的总体硬件设计 |
| 4.2 MCU 的选择 |
| 4.3 FPGA 与MCU 模块接口 |
| 4.4 FPGA 外围电路设计 |
| 4.4.1 UART 接口电路 |
| 4.4.2 FLASH 接口电路 |
| 4.4.3 SDRAM 接口电路 |
| 4.4.4 JTAG、AS 下载电路 |
| 4.4.5 温度检测电路 |
| 4.4.6 时钟电路 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 数控折边机控制系统的FPGA 片上系统的设计与实现 |
| 5.1 模块化设计概述 |
| 5.2 控制系统整体框架及开发流程 |
| 5.2.1 Nios Ⅱ 软核和Avalon 总线概述. |
| 5.2.2 FPGA 片内控制系统设计 |
| 5.2.3 用户定制外设驱动程序设计 |
| 5.3 步进电机多轴联动控制模块设计与实现 |
| 5.3.1 折边机X、Y、W 三轴运动控制分析 |
| 5.3.3 数字积分插补法 |
| 5.3.4 步进电机加减速控制 |
| 5.3.5 算法优化及数字积分加减速控制在FPGA 中的具体实现 |
| 5.3.6 W 轴电机控制 |
| 5.3.7 FPGA 仿真验证 |
| 5.4 温度数据采集控制模块 |
| 5.5 存储控制模块 |
| 5.6 UART 通信模块 |
| 5.6.1 波特率发生器的VHDL 设计 |
| 5.6.2 接收器 |
| 5.6.3 发送器 |
| 5.6.4 VHDL 顶层UART 模块设计 |
| 5.7 防抖型硬件扫描键盘 |
| 5.7.1 硬件扫描键盘整体设计 |
| 5.7.2 硬件扫描键盘各模块设计 |
| 5.7.3 FPGA 验证 |
| 5.8 PWM 控制器的研究与设计 |
| 5.8.1 出胶泵控制 |
| 5.8.2 胶水电加热控制 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 数控折边机控制系统的软硬件调试 |
| 6.1 系统调试的主要内容与工具环境 |
| 6.2 系统的软硬件调试方法 |
| 6.2.1 硬件电路调试的总体思路 |
| 6.2.2 存储器模块调试 |
| 6.2.3 FPGA 内部模块调试 |
| 6.3 系统测试结果与问题讨论 |
| 6.3.1 系统测试结果 |
| 6.3.2 VHDL 问题讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 系统原理图及PCB 图 |
| 附录二 各功能模块的VHDL 程序 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
（5）基于FPGA的两相混合式步进电动机驱动控制系统的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 步进电动机驱动技术在国内外研究的现状 |
| 1.2 本课题的研究背景和意义 |
| 1.2.1 课题的研究背景 |
| 1.2.2 课题的研究意义 |
| 1.3 该课题的设计方案 |
| 1.4 研究的主要任务 |
| 第二章 步进电动机概述 |
| 2.1 步进电动机及其发展 |
| 2.2 步进电动机特点及应用 |
| 2.3 步进电动机相关参数 |
| 2.4 步进电动机的类型 |
| 2.5 步进电动机的基本结构和工作原理 |
| 2.5.1 两相混合式步进电动机基本结构 |
| 2.5.2 两相混合式步进电动机工作原理 |
| 2.5.3 混合式步进电动机动态方程 |
| 2.6 步进电动机的驱动 |
| 2.6.1 步进电动机驱动器 |
| 2.6.2 步进电动机驱动器的特点 |
| 2.6.3 步进电动机驱动的分类 |
| 2.6.4 细分驱动 |
| 第三章 FPGA及VHDL语言 |
| 3.1 数字系统现场集成技术 |
| 3.1.1 工艺集成技术 |
| 3.1.2 现场集成技术 |
| 3.2 本课题所用芯片——Altera公司的FPGA |
| 3.3 本课题所用编程语言VHDL的设计方法 |
| 3.3.1 VHDL设计技术原理 |
| 3.3.2 VHDL设计综合过程 |
| 3.4 仿真软件—Quartus ii6.0 |
| 第四章 系统设计与实现 |
| 4.1 系统设计方案 |
| 4.2 系统硬件设计与实现 |
| 4.2.1 原理图的设计 |
| 4.2.2 PCB板的设计 |
| 4.3 VHDL设计及FPGA的实现 |
| 第五章 系统实验与调试 |
| 5.1 系统实验调试过程 |
| 5.2 实验结果及分析 |
| 5.2.1 实验数据及分析 |
| 5.2.2 实验电流波形 |
| 第六章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 总体程序部分 |
（6）基于VHDL语言设计的步进电机控制器（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 步进电机控制器原理 |
| 1.1 频率发生器 |
| 1.2 方向锁存器 |
| 1.3 脉冲分配器 |
| 2 主控制系统硬件选型和接口配置 |
| 3 结论 |
（8）基于SOPC技术的数控机床控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 数控技术概述 |
| 1.2.1 数控技术的地位 |
| 1.2.2 数控机床的发展现状 |
| 1.3 可供选择的控制方式比较 |
| 1.4 论文主要内容及意义 |
| 2 基于步进电机的数控机床开环控制系统 |
| 2.1 数控机床的工作原理 |
| 2.1.1 数控机床的组成 |
| 2.1.2 数控机床的伺服系统 |
| 2.2 步进电机的工作原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于 SOPC 技术的系统结构总体设计 |
| 3.1 SOPC 及其相关技术介绍 |
| 3.1.1 SOPC 技术概述 |
| 3.1.2 嵌入式系统开发 |
| 3.1.3 支持SOPC 技术的EDA 工具 |
| 3.2 双轴联动直线插补器的硬件基础 |
| 3.2.1 主芯片的选择 |
| 3.2.2 SDRAM 选择 |
| 3.2.3 串行接口的电平转换 |
| 3.3 步进电机及适配驱动器选型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 双轴联动直线插补器的设计 |
| 4.1 系统控制策略研究 |
| 4.1.1 传统直线插补算法 |
| 4.1.2 双轴联动匀速直线插补算法解析 |
| 4.1.3 双轴联动直线插补加减速控制算法解析 |
| 4.2 Nios II 系统的创建 |
| 4.3 通信、计算模块的软件设计 |
| 4.4 插补控制模块设计 |
| 4.5 双轴联动直线插补器的系统测试 |
| 4.5.1 基于QuartusⅡ软件的插补模块波形仿真 |
| 4.5.2 基于Cyclone 芯片的硬件测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（9）高细分新型步进电机驱动系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 步进电机及其驱动技术概述 |
| 1.3 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第2章 三相混合式步进电机动态特性分析 |
| 2.1 步进电机矩角特性 |
| 2.2 步进电机运行分析 |
| 2.2.1 静态运行 |
| 2.2.2 步进及连续运行 |
| 2.2.3 振荡与不稳定运行 |
| 2.3 步进电机细分电流波形 |
| 2.3.1 步进电机旋转磁场离散化 |
| 2.3.2 细分精度分析及最佳细分等级设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 三相混合式步进电机控制算法设计 |
| 3.1 步进电机电流闭环调节方法 |
| 3.2 经典PID调节算法 |
| 3.3 Fuzzy-PID控制算法实现 |
| 3.3.1 Fuzzy-PID控制规则 |
| 3.3.2 Fuzzy-PID控制器 |
| 3.4 细分驱动的控制策略 |
| 3.4.1 电流追踪型PWM控制 |
| 3.4.2 PWM控制器实现 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 三相混合式步进电机驱动系统硬件设计 |
| 4.1 驱动系统总体设计方案 |
| 4.2 驱动系统硬件设计与实现 |
| 4.2.1 控制系统 |
| 4.2.2 信号隔离电路 |
| 4.2.3 功率驱动电路 |
| 4.2.4 反馈电流测试 |
| 4.2.5 A/D转换电路 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 三相混合式步进电机驱动系统软件设计 |
| 5.1 步进电机控制系统总体结构 |
| 5.2 系统时钟及复位 |
| 5.3 控制器模块设计与实现 |
| 5.3.1 滤波电路设计 |
| 5.3.2 速度控制模块设计 |
| 5.3.3 CP脉冲生成器设计 |
| 5.4 驱动器模块设计与实现 |
| 5.4.1 细分波形发生器设计 |
| 5.4.2 电流调节模块设计 |
| 5.4.3 脉宽调制信号发生器设计 |
| 5.4.4 A/D接口模块设计 |
| 5.5 FPGA设计优化 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 实验结果及分析 |
| 6.1 桥臂控制信号波形 |
| 6.2 电机绕组电流波形 |
| 6.2.1 三相绕组电流波形 |
| 6.2.2 正反转切换瞬时绕组电流波形 |
| 6.2.3 变速时绕组电流波形 |
| 6.2.4 调节参数对绕组电流的影响 |
| 6.3 驱动器性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 步进电机驱动系统硬件照片 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）PLD在步进电机控制中的应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 PLD器件开发工具 |
| 2.1 MAX+plusII 软件 |
| 2.2 VHDL语言概述 |
| 2.3 MAX+plusII仿真设计过程 |
| 2.3.1 设计输入 |
| 2.3.2 编译设计 |
| 2.3.3 设计校验 |
| 2.3.4 器件编程 |
| 3 PLD器件对四相八拍步进电机的控制仿真 |
| 3.1 四相八拍步进电机的控制要求 |
| 3.2 VHDL语言编程仿真 |
| 4 结论 |
四、用VHDL设计的步进电机脉冲分配器（论文参考文献）
- [1]基于FPGA的步进电机细分控制电路设计[D]. 王媛斌. 兰州交通大学, 2015(04)
- [2]基于FPGA的汽车仪表校验仪的研究[D]. 陈青. 安徽工程大学, 2011(05)
- [3]基于FPGA的四轴运动控制器研究[D]. 刘剑文. 杭州电子科技大学, 2011(09)
- [4]基于FPGA的数控折边机控制系统的设计与实现[D]. 胡一枫. 浙江理工大学, 2010(06)
- [5]基于FPGA的两相混合式步进电动机驱动控制系统的设计[D]. 杨天鹏. 贵州大学, 2009(S1)
- [6]基于VHDL语言设计的步进电机控制器[J]. 施纪红. 苏州市职业大学学报, 2008(04)
- [7]CPLD在脉冲分配电路设计中的应用[J]. 田玉利,高伟,杨光宏,黎向阳. 微计算机信息, 2008(26)
- [8]基于SOPC技术的数控机床控制[D]. 庞海静. 内蒙古科技大学, 2008(02)
- [9]高细分新型步进电机驱动系统设计[D]. 李秀红. 哈尔滨工业大学, 2007(02)
- [10]PLD在步进电机控制中的应用[J]. 谷磊,陈国明,权景明. 信息技术与信息化, 2006(02)