基于FPGA的直流电机控制电路设计(3)
正是由于电子设备的日益完善和高速发展，我们可以确定本课题——基于FPGA的直流电机控制电路设计是一项切实可行，有意义的设计，而且会有更多的电路结构会运用到这类新型的电子技术。
1.2 本课题的研究意义
直流电机广泛的存在于社会生活中，并随着社会发展一同进步。例如无轨电车、空调、传送带、电风扇、工厂机床和很多其他此类需要经常切换工作模式，经常开启关闭以及频繁调速的电气仪器设备，都用到了直流电机。而如此广泛、大量的使用正是由于其固有的特性和优势所决定的：1 宽广平滑的调速特性；2 良好的启动特性等等，鉴于这些优点直流电机被广泛的使用于社会生活的各个环节中。
控制能力，一直是直流电机一项最重要功能之一，大部分的直流电机均是使用了脉宽调制（PWM）这一方法实现控制机能。普遍情况下，直流电机的控制能力，仅仅存在两种不同的工作方式：①模拟电路的控制方式；②数字电路控制方式。然而，出现较早的模拟电路控制方式由于比较复杂，并且其稳定性能不高，调试电路难度较高等因素，正逐步的被淘汰掉了。而对于数字电路的控制电路，那些基于FPGA设计出的PWM控制器有非常多的优点：①精准度高，反应快；②易于被调试；③电路简洁明了；④便于被控制，外接线较少。综合这些优点，基于FPGA的 PWM控制被人们广泛的使用，因此研究FPGA具有非常重要的意义以及良好的使用前景[4]。
本课题的研究目的在于：
（1）了解直流电机脉宽调制控制技术的发展情况，熟悉EDA技术及相关软件的使用。
（2）研究直流电机脉宽调制控制原理，基于FPGA可编程芯片，运用EDA硬件描述语言设计电路各模块功能。
（3）应研究本课题的需要，需要熟练掌握EDA设计技术的编程方法，设计开发过程，培养学习能力，熟悉仿真软件，并掌握电子产品设计的要点。
1.3 课题国内外研究现状
1.4 课题主要研究内容及论文结构安排
1 研究的内容
（1）查找与课题相关的文献以及书籍资料，从而对直流电机的结构、主要技术指标，电机的工作原理和调速原理、直流电机的控制器以及直流电机的PWM调制有了清晰地认识和初步的了解。
（2）通过查阅资料，了解发展直流电机性能指标、工作效率以及控制原理。
（3）分析应用了FPGA的PWM控制电路的工作原理、理论以及实际的实现方法。得出较为理想的设计方案——模块化设计。其中包括PWM控制模块的设计、仿真等等，以实现正转、反转等技术要求。
（4）着重学习数字电路设计软件——QUARTUSⅡ软件，并用之设计数字系统。在此期间，自学QuartusⅡ软件的基本运用和仿真方法，摸索此软件的仿真原理和设计理念，进而设计出完整的逻辑电路。
（5）设计过程中，用到Verilog HDL语言编写控制代码，以此完成FPGA内部逻辑电路模块的搭建，进而对旋转方向进行控制，并使得速度的测量等技术指标得以实现。
（6）通过对硬件结果的仿真，更加直观、清楚的验证逻辑电路的功能。以理论联系实践，从而达到毕业设计的要求。
（7）学习了画图软件——VISIO的使用，并完成了报告中部分图片的绘制。
2 本文的内容安排
第二章——阐述了直流电机的背景知识，结构特点、基本性能参数、技术指标及其工作原理等相关理论知识。
第三章——对基于FPGA的直流电机的pwm调速原理进行相关研究
第四章——比较分析三种不同的硬件语言，并且，重点分析了Verilog HDL语言和开发平台QuartusⅡ的使用过程。