实验名称：
基于FPGA的大功率电励磁同步电机实时模拟系统
实验目的：
大功率电励磁同步电机存在模型复杂、变量耦合性大、非线性度高等问题。在对大功率电励磁同步电机控制系统的开发中，为减小验证成本，同时保证控制器设计的精确性，需要对实际系统进行模拟与仿真。传统纯软件环境下的仿真因其速度慢、模型不精确，不适合用于高速实时仿真；而已有的基于硬件回路的平台往往需要多处理器组成并行网络，成本较高。本实验拟利用现场可编程门阵列FPGA大容量、低成本以及可高度并行处理的优势，搭建基于FPGA在回路的大功率电励磁同步电机实时模拟系统。
实验概要：
针对电励磁同步电机模型复杂、非线性度高的问题，拟使用曲线拟合、分段线性化等方法模拟；针对传统基于状态空间模型的电机仿真运行复杂、处理速度慢的问题，拟研究电励磁同步电机动态等效电路模型，并利用FPGA并行处理。
1.大功率电励磁同步电机的FPGA模拟
针对大功率的电励磁同步电机，研究其等效电路，并分析不同的离散化方法
和仿真步长对所使用的等效电路精度和效率的影响，从而确定合适的离散方法与仿真步长。
此部分主要包括理论分析和实验验证，使用FPGA内置的在线逻辑分析仪或DAC输出观察所模拟电机模型的各种运行特性与实际电机是否相符。
2.其余硬件部分的FPGA实现
对于其余硬件部分，如电源、电阻、电感、电容以及电动机的负载等，虽然也存在一定的非线性因素，但这些因素对系统的影响较小。为此，本项目只考虑其主要的特性，从而将它们简化为一阶的线性模型，因此可以使用线性表达式将其方便地实现。此部分主要包括理论分析和实验验证。
3.接口部分软件设计
接口部分主要指参数配置模块和在线逻辑分析仪模块，包括参数在线调节、JTAG协议、RS-232通信等。
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