片上驱动器多轴电机控制

建议用于：

  • 设备：Cyclone® V

  • 设备：英特尔® MAX® 10

  • Quartus®：v15.0-v17.0

author-image

作者

概述

英特尔芯片上驱动器电机控制参考设计是单独 Cyclone® V SoC 或英特尔® MAX® 10上的一款集成驱动器系统。该设计执行单轴和多轴矢量控制 (FOC)，最多同时控制 4 个永磁同步电动机。该参考设计展示了一种以软件为中心的 FPGA 电机控制设计流程。它以 arm*Cortex*-A9 硬处理器系统或 Nios® II 软核处理器为目标，并将其作为集成 DSP 协同处理器和 FPGA 中关键电机控制界面 IP 的驱动器系统主机。这展示了英特尔 Cyclone® 系列中集成芯片上驱动器的成本效益可扩展性，并且，可作为您自身驱动器系统设计的一个极佳起点。

特性

  • 在双 arm Cortex-A9 硬处理器或 Nios II 处理器上运行的完整软件系统，实现了高水平控制和配置（除了关闭电机状态和速度回环之外）
  • 软件专用和 FPGA 加速 FOC 以 FPGA 中的超低延迟、高效电流控制回路作为 DSP 协同处理器，集成了软件中的位置和速度回路
  • 可在 DSP 生成器中定制并支持定点和浮点精密度实现过程的优化和软件可配置 FOC IP 子系统
  • FPGA 集成了空间矢量脉宽调制 (PWM)、Sigma-Delta ADC 接口和逻辑滤波器等关键电机控制功能以及位置反馈编码器接口，全部由软件控制

硬件要求

  • 配备 Cyclone V 开发套件或来自 Terasic 的 INK 开发套件的英特尔多轴电机控制板

软件要求

英特尔® Quartus® 软件，17.0 或以上版本，并具有下述特点：

结构图

如图 1所示，参考设计实现了软件可配置的矢量控制 (FOC) 算法，可最多同时控制 2 个拥有关键电机接口知识产权 (IP) 的永磁同步电动机。

图 1.芯片上设备参考设计方块图。