Luận Văn Nghiên cứu và ứng dụng fpga trong điều khiển tốc độ động cơ 3 pha không đồng bộ sử dụng phương pháp

1. Lời mở đầu

Phương pháp điều biến độ rộng xung Sin (Sinusoidal Pulse Width Modulation -
SinPWM) và Điều biên độ rộng xung Vectơ không gian là những phương pháp phổ biến
nhất trong lĩnh vực điều khiển động cơ xoay chiều.

Cùng với sự thành công trong việc tăng cường độ tin cậy và khả năng hoạt động,
công nghệ điều khiển số đã vượt qua điều khiển tương tự.

Những ưu thế của điều khiển số đó là:

1 Khả năng tái cấu hình

2 Khả năng tùy chỉnh chế độ năng lượng

3 Ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài

4 Ít nhạy cảm hơn với sự thay đổi nhiệt độ

Thực tế thì vi xử lý đã được ứng dụng để tạo ra bộ PWM gần như đạt đến mức qui
chuẩn. Lĩnh vực điều khiển số sử dụng vi xử lý [1] có những ưu thế về tính linh hoạt, độ
tin cậy cao và giá thành rẻ. Nhưng đối với những yêu cầu điều khiển khắt khe của những
hệ thống hiện đại thì phần lớn những vi xử lý đều không đáp ứng nổi về tốc độ tính toán.

Các bộ xử lý tín hiệu số (Digital Signals Processors) và vi điều khiển cũng được
dùng trong những ứng dụng điều khiển số. Thế nhưng các bộ xử lý tín hiệu số và vi điều
khiển đã không còn theo kịp với những ứng dụng mới đòi hỏi hiệu suất cao hơn và linh
hoạt hơn mà không tăng chi phí và tài nguyên.

Xa hơn nữa vi xử lý, vi điều khiển và các bộ xử lý tín hiệu số là những “cỗ máy”
tuần tự, thực thi nhiệm vụ một cách tuần tự thế nên cần đến thời gian lâu hơn để hoàn
thành những nhiệm vụ.

Công nghệ ASIC cung cấp một giải pháp về tốc độ và giá thành hạ cho những ứng
dụng riêng có thị trường rộng lớn. Sự tiến bộ của công nghệ làm cho vòng đời của phần
lớn các sản phẩm điện tử hiện đại ngắn lại so với chu kì thiết kế. Sự phát triển của FPGA
đã mở ra một hướng mới vừa có thể rút ngắn chu kì thiết kế và giảm thiểu chi phí. Sự đơn
giản và khả năng lập trình được của FPGA đã làm cho công nghệ này trả thành lựa chọn
ưu thích khi thiết kế tạo mẫu cho hệ thống số. Khi so sánh về tính năng điều khiển và hoạt
động thì bộ điều khiển PWM dùng công nghệ FPGA tốt hơn so với DSPs [2].