FPGA modul pro řízení BLDC motorů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Práce se zabývá možnostmi řízení BLDC motorů za využití FPGA čipů a také návrhem měniče pro kompletní realizaci. Pro řízení BLDC motoru byla implementována šestikroková komutace, pro budoucí usnadnění implementace vektorového řízení. Vektorové řízení bylo navrženo v prostředí MATLAB Simulink v semestrální práci. Cílovou platformou byla zvolena FPGA deska Basys 3. Měnič byl navržen pro BLDC motory do 6 A. Ošetření chybových stavů je řešeno především integrovaným obvodem DRV8305. Chyby jsou dále posílány do řídící desky Basys 3, která umožnuje další zásahy do řídícího hardwarového popisu. Struktura řídícího programu je navržena pro snadné ladění parametrů. Umožnuje změnu jednotlivých parametrů za chodu a fáze řízení jsou procházeny jednotlivě. Snímání napětí a proudů fázemi je prováděno za použití analogově-digitálního převodníku.
This bachelor’s thesis concerns different control approaches for driving a BLDC motor using an FPGA chip. Also, a custom type of an inverter circuit was designed. A six-step commutation control scheme has been implemented, to ease the future integration of field-oriented control. The field-oriented control has been designed and simulated in a semestral thesis using a MATLAB Simulink tool. The targeted platform is the FPGA development board Basys 3. Hardware is rated to deliver up to 6 A of current. The handling of error conditions is mainly provided by a DRV8305 gate driver integrated circuit. Errors are also forwarded to the FPGA, for performing further actions. The structure of a controlling scheme is accustomed to the tuning of motor parameters rather than for end-users. Parameters can be set during motor operation and states of the control scheme are stepped separately. The sensing of voltages and currents is handled by an analog-digital converter.
This bachelor’s thesis concerns different control approaches for driving a BLDC motor using an FPGA chip. Also, a custom type of an inverter circuit was designed. A six-step commutation control scheme has been implemented, to ease the future integration of field-oriented control. The field-oriented control has been designed and simulated in a semestral thesis using a MATLAB Simulink tool. The targeted platform is the FPGA development board Basys 3. Hardware is rated to deliver up to 6 A of current. The handling of error conditions is mainly provided by a DRV8305 gate driver integrated circuit. Errors are also forwarded to the FPGA, for performing further actions. The structure of a controlling scheme is accustomed to the tuning of motor parameters rather than for end-users. Parameters can be set during motor operation and states of the control scheme are stepped separately. The sensing of voltages and currents is handled by an analog-digital converter.
Description
Keywords
Řízení, BLDC motor, FPGA, FOC, SVM, PWM, bezsenzorové, trapézové, Parkova, Clarkova, transformace, měnič, převodník, Simulink, MATLAB, regulace, SPI, šestikroková komutace, plošný spoj, Vivado, VHDL, simulace, pájení, Control, BLDC motor, FPGA, FOC, SVM, PWM, Sensor less, Trapezoidal, Back EMF, park, Clark, transformation, converter, Vivado, Simulink, MATLAB, regulation, SPI, six step commutation, printed circuit board, Vivado, VHDL, simulation, soldering
Citation
MAKÓWKA, D. FPGA modul pro řízení BLDC motorů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Bohumil Klíma, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Pavel Václavek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Tomáš Jílek, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Málek, CSc. (člen)
Ing. Radek Štohl, Ph.D. (člen)
Ing. Soběslav Valach (člen)
Date of acceptance
2020-06-25
Defence
Student obhájil bakalářskou práci. Komise neměla žádné námitky k řešené práci. V průběhu odborné rozpravy student zodpovídal dotazy týkající se řízení elektrických pohonů, zvolené koncepce a implementace kódu v pevné řadové čárce.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení