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基于FPGA的伺服驱动控制方案

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 伺服驱动与FPGA结合的价值
课程导入学习目标
02
伺服系统基础
伺服电机类型 · 编码器原理 · 伺服驱动器核心功能
伺服系统基础伺服电机类型
03
FPGA基础
FPGA架构 · Verilog/VHDL语法要点 · 开发流程与工具链
FPGA架构
04
FPGA在伺服控制中的角色
并行处理优势 · 实时性 · 与DSP/MCU对比
FPGA伺服控制
05
伺服控制环路概述
电流环 · 速度环 · 位置环的级联结构与控制周期
伺服控制环路概述电流环
06
编码器接口设计
增量式编码器 · 式编码器（BISS/SSI）的F…
编码器接口设计增量式编码器
07
PWM生成技术
对称/非对称PWM · 死区时间控制 · 互补输出与故障保护
PWM生成技术
08
电流采样与调理
ADC接口 · 电流重构 · 偏置校正与滤波算法
电流采样调理
09
坐标变换基础
Clarke变换 · Park变换及其FPGA实现
坐标变换基础Clarke
10
PID控制器设计
位置式/增量式PID · 积分限幅 · 微分滤波的FPGA实现
PID控制器设计
11
电流环控制实现
PI调节器 · 前馈补偿 · 电流环带宽优化
电流环控制实现PI
12
速度环控制实现
测速方法（M/T法） · 速度PI · 抗积分饱和
速度环控制实现M/T
13
位置环控制实现
位置规划 · 电子齿轮 · 位置前馈与插补
位置环控制实现位置规划
14
S曲线加减速算法
梯形/S曲线规划 · FPGA状态机实现
S曲线加减速算法梯形
15
FPGA时序约束与同步设计
跨时钟域处理 · 亚稳态 · 时序收敛
FPGA时序约束
16
硬件接口设计
FPGA与功率驱动芯片（如IR211…
硬件接口设计FPGA
17
故障保护机制
过流 · 过压 · 过温检测
故障保护机制过流
18
通信接口实现
UART · SPI · CAN
通信接口实现UART
19
基于FPGA的伺服驱动整体架构
模块划分 · 数据流 · 控制周期分配
FPGA基于
20
实战案例一
基于FPGA的直流无刷电机（BLDC…
实战案例一FPGA
21
实战案例二
基于FPGA的永磁同步电机（PMSM…
实战案例二FPGA
22
实战案例三
多轴伺服同步控制与电子凸轮实现
实战案例三多轴伺服同步控制
23
FPGA仿真与验证
Testbench编写 · ModelSim/Vivado仿真 · 硬件在环测试
FPGA仿真
24
FPGA资源优化
逻辑单元 · DSP · BRAM的合理利用
FPGA资源优化
25
常见问题与调试技巧
波形分析 · 逻辑分析仪使用 · 在线调试（ILA）
常见问题调试技巧
26
实时操作系统与FPGA协同
RTOS调度 · FPGA协处理 · 数据交互
FPGA实时操作系统
27
安全与可靠性设计
冗余设计 · 看门狗 · 错误处理与恢复
安全可靠性设计
28
性能评估与优化
控制周期 · 延迟 · 抖动
性能评估优化
29
综合项目实战
从需求分析到FPGA伺服驱动原型机搭…
综合项目实战FPGA
30
课程总结与进阶方向
行业趋势 · FPGA+AI · 未来学习资源与路径
课程总结进阶方向