FPGA实现
该控制法在这工作的实施是一个标准的PID。该算法是类似(Galil运动运动)将在本节中的商业开发板所用的1。这项工作的主要贡献是通过一个地区高效FPGA实现高速数字结构。在FPGA器件的发展,使取得如DSP或微控制器的其他处理器比较高(伺服回路更新时间)采样率。另一方面,FPGA的集成性和便携性是非常适合硬件设计的互补结构,如配置文件生成,计数器,反馈系统接口是在同一个SoC技术的嵌入式集成电路,重要的,而需要单独DSP或微控制器并专门为这些外设逻辑。这也是必须注意的是FPGA的可重构,这意味着,每当一个数字上的内部结构修饰是必需的,对PID控制算法,甚至重大的修改,额外的控制结构时,PID控制是不够的,可以做到不改变由FPGA上的软件一样通过硬件描述语言的重新配置硬件。虽然DSP可以通过软件实现的控制算法中的变化,处理器的连续性质不能保证高采样率时,算法需要更多的计算周期,而FPGA的没有,由于其固有的并行结构的问题。 4.1。控制器的硬件设计
4.1.1。 PID的硬件
在这项工作中开发的设计进行了一些控制,如在法律一般可重构硬件控制器的目的:比例(P)的,比例积分(PI)的,比例,微分(PD)的,比例积分导数( PID控制),铅过滤器,过滤器和滞后导致滞后的过滤器。前面提到的所有法律,以更高的采样率允许更高的分辨率。该法律对这些控制的硬件设计,开发了基于数字上的一个关于二阶无限脉冲响应分歧方程(原居民)过滤显示(1),其中b和a是可以改变根据具体控制常系数法律中,x(k)为激励和y(k)是系统的输出:
(公式省略)