單晶片磁片磁碟機多軸馬達控制

建議:

  • 裝置:Cyclone® V

  • 裝置:Intel® MAX® 10

  • Quartus®:v15.0 - v17.0

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作者

概述

Intel 單一 Cyclone® V SoC 或 Intel® MAX® 10上的整合式磁片磁碟機控制參考設計。此設計採用單和多軸現場導向控制 (FOC),支援最多四個永久磁鐵同步馬達的並行控制。參考設計展示了以軟體為中心的設計流程,用於FPGAs馬達控制。它的目標不是雙手臂* Cortex*-A9 硬核處理器系統,或是Nios® II軟核處理器,作為與 DSP 共同處理器和關鍵馬達控制介面 IP 整合在 FPGA中的磁片磁碟機系統主機。這證明了 Intel Cyclone®系列整合式晶片上磁片磁碟機設計的可擴充性符合成本效益,也是您自家磁片磁碟機系統設計的絕佳起點。

特徵

  • 在雙手臂 Cortex-A9 硬核處理器系統或Nios II處理器上執行完整的軟體系統,執行高階控制與配置(除了關閉馬達位置和速度迴圈)
  • 僅限軟體且FPGA加速的 FOC 實作,將軟體中的位置和速度迴圈與FPGA中超低延遲、高效能電流控制迴圈整合為 DSP 協同處理器
  • 優化與可軟體配置的 FOC IP 子系統,可在 DSP Builder 自訂,同時支援固定點與浮點精確實作
  • 整合空間向量脈衝寬度調變 (PWM)、Sigma-Delta ADC 介面與濾波器邏輯等關鍵馬達控制功能,以及FPGA中的位置回饋編碼器介面,全部由軟體控制

硬體需求

  • 搭載 Cyclone V 開發工具組或 Terasic 的 INK 開發工具組的 Intel Multiaxis 馬達控制板

軟體需求

Intel® Quartus®軟體版本 17.0 或更高版本,具有下列功能:

框圖

參考設計如 圖 1所示,執行軟體可配置的現場導向控制 (FOC) 演算法,以同時控制最多兩個與金鑰馬達控制介面智慧財產 (IP) 整合的永久磁鐵同步馬達。

圖 1。磁片磁碟機單晶片參考設計區塊圖。

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