电机控制模型搭建方案的阐述

在电机闭环控制模型的建立中，设计采用H桥驱动电路来 驱动电机，即采用双路PWM（即正相、反相两路）输入， 要保证无论哪一路的PWM处于高电平时，
都能保证计数器处于计数状态，同时采样计数器被周期 清零，保证计数器不发生溢出；其次，设采样计数器在 正相PWM为高电平时采到的值为+1，在反相P
WM为高电平时采到的值为－1，在低电平时采集到的值 都为0。将采样计数器的输出与采到的值+1与－1值进行 累加，结果作为电机的电压输入信号；最后
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，本模块还提供一路时钟输出作为电流计算模块和角度 计算模块的计算使能时钟，为8MHz。至此，PWM方波至 电机电枢两端电压的转换完成，按照上述方
案进行搭建模型即可。因为PWM信号是外部信源产生的 非同源信号，因此若用FPGA系统进行电机建模时，需对 外部输入的PWM信号进行双采样处理，避
免亚稳态的产生和传播，从而导致系统发生不可预知的 情况。电流计算即建立电机电枢两端电压和流经电机电 流的关系，是典型的闭环控制环节和非线性环节，
利用电机的驱动特性方程以及将非线性过程线性化来解 决，是建模的另一个难点。忽略电机的最大静摩擦力、 负载力矩等一些非线性因素，将此处的电流计算过
程与下节的角度计算过程均近似为一个线性过程。电流 计算模块又可细化为电流计算、电流滤波以及截位输出。 电流滤波是为了使电流曲线更加平滑，以使后面
的截位操作产生的误差更小，这里采用一阶低通滤波。 截位的目的是为了把电机电流这个浮点数转化为便于计 算机存储和管理的定点数。