无刷直流电动机FPGA占空比脉宽稳定调制的研究

为提高基于FPGA硬件系统的无刷直流电动机的控制效果，降低电动机驱动设备的制造成本，提出基于Lyapunov方程的无刷直流电动机脉宽调制FPGA稳定控制策略。首先，利用脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）方法构建无刷直流电动机调速的数字控制系统模型，同时为便于采用FPGA控制器进行控制，基于速度误差利用两个预定的PWM占空比变量实现对数字系统模型绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）开关的控制；其次，给出无刷直流电动机PWM占空比参数的上下限计算方法，并采用Lyapunov稳定分析方法，获得系统稳定的PWM占空比参数的上下限取值；最后，通过实验验证了所提稳定分析方法的有效性。