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随着现场可编程门阵列FPGA和电子设计自动化EDA的快速发展,基于现场可编程门阵列(FPGA)的电机控制数字系统已成为一种发展趋势,FPGA不仅可以实现复杂的控制运算,而且还具有高可靠性和高运算速度。本文以永磁同步电动机为控制对象,研究了基于可编程逻辑门阵列(FPGA)的矢量控制变频调速系统。本文在介绍永磁同步电动机的数学模型和矢量控制的基础上,设计了基于FPGA永磁电动机变频调速的开发平台,利用硬件描述语言和EDA模块化思想实现调速系统的矢量控制。永磁电动机的矢量控制包括转角检测、转速检测、坐标变换、PI调节和SVPWM脉宽调制等环节。本文阐述了各个环节的计算和设计原理,给出了各个环节的具体实现方法。目前常用的FPGA实现旋转变压器解码是基于转子角度进行解码,然后再次求出对应的正、余弦值用于矢量控制的坐标变换运算,这种方式的旋变解码其信号处理计算量较大。本文采用基于CORDIC求模算法的旋转变压器解码,可直接求出电机坐标变换和转速控制所需的正、余弦值和转速值,不需要对旋转角度的反正切查表计算,也不需要对迭代的旋转方向进行判断,提高了FPGA求模运算速度且减少了硬件实现的资源量。本文利用Modelsim仿真软件对搭建的各个模块进行了功能仿真和时序验证,验证了本系统各个模块设计的正确性。