基于FPGA的工業(yè)控制器的設計研究與實現(xiàn).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、分類號密級UDC編號桂林電子科技大學碩士學位論文題目:基于FPGA的工業(yè)控制器的設計研究與實現(xiàn)(英文)DesigningstudyimplementationofindustrialcontrollerbasedonFPGA研究生姓名:于新業(yè)指導教師姓名、職務:陳以副教授申請學科門類:工學碩士學科、專業(yè):模式識別與智能系統(tǒng)提交論文日期:2008年4月論文答辯時間:2008年6月年月日摘要摘要隨著工業(yè)自動化水平的迅速提高,計算機技術在工業(yè)

2、領域的不斷應用,使人們對工業(yè)自動化技術的要求越來越高。目前,各種各樣的工業(yè)控制器已廣泛應用于鋼鐵冶金、石油化工、數(shù)控機床、工業(yè)窯爐等領域,軍工、科研等領域中也得到了一定的應用。工業(yè)控制器在設計上正朝著嵌入式系統(tǒng)方向發(fā)展。近幾年FPGA的發(fā)展給嵌入式領域帶來了新的發(fā)展空間,它具有可置入多處理器協(xié)作的特點,并且可配置多個功能邏輯模塊,各功能邏輯模塊能夠獨立工作,這對于提高控制實時性和簡化控制器外圍電路有一定的作用,因此,應用FPGA相關技術

3、進行工業(yè)控制器的設計開發(fā)具有較高的理論和實際意義。論文在分析了工業(yè)控制器的結(jié)構(gòu)功能的基礎上,應用FPGA及相關技術設計了一種工業(yè)控制器。設計并實現(xiàn)了工業(yè)控制器的各種外圍接口模塊,完成了各接口模塊的硬件電路及其在FPGA中的功能邏輯接口,其中包括開關量的輸入輸出、模擬量的輸入輸出、數(shù)據(jù)通信、高速計數(shù)器等接口模塊,另外還設計實現(xiàn)了高精度的旋轉(zhuǎn)編碼器接口,它與旋轉(zhuǎn)編碼器組合在一起可用作各種角位置傳感器和位移傳感器,使用SOPC技術在FPGA中

4、配置了NiosII嵌入式處理器來管理各個功能邏輯模塊,實現(xiàn)了模糊控制算法,使用DSPBuilder和Simulink完成了控制器算法邏輯模塊的設計與仿真,最后設計了一個控制系統(tǒng)對所設計的控制器樣板進行測試與分析。論文所設計的基于FPGA的工業(yè)控制器功能接口比較齊全,經(jīng)過對樣板的測試表明,該控制器能夠完成相應的控制任務。論文是將FPGA及相關技術應用于工業(yè)控制器的設計,其邏輯模塊的并行特性有利于應對越來越高的工業(yè)控制要求,對后續(xù)工作具有借

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