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成功案例:基于LabVIEW My FPGA開發(fā)的高精度汽車旋變模擬器(旋轉(zhuǎn)變壓器)

2020-06-29 22:25 作者:神電測控  | 我要投稿

1、成功案例:基于LabVIEW My FPGA開發(fā)的高精度汽車旋變模擬器(旋轉(zhuǎn)變壓器):模擬汽車無級變速(0-20000RPM)

2、核心技術(shù):直接采用LabVIEW編寫FPGA程序代碼,編譯下載到FPGA芯片里面運(yùn)行,利用DDS+AM生成調(diào)制后的正余弦信號,替代傳統(tǒng)的查表法,輸出的波形更平滑、精度更高。

3、項目背景:以前的旋變模擬器大多數(shù)都是采用函數(shù)信號發(fā)生器產(chǎn)生,不僅成本高,靈活性太差,關(guān)鍵是速度跟不上,雖然有高人建議他們用FPGA做,但是客戶不會傳統(tǒng)的FPGA編程。

4、客戶背景:會LabVIEW編程,不懂FPGA,研究了NI的7841R板卡兩個禮拜,沒有找出任何頭緒,后來在網(wǎng)上偶然看到我們寫的《LabVIEW FPGA開發(fā)寶典》和《My FPGA軟件工具包》。

5、合作開發(fā):在我們的協(xié)助下,研究了2天,拋棄了有諸多缺陷的查表法,直接將我們寶典里面的幾個相關(guān)例程耦合到一起,開發(fā)出了一套完整的基于千兆以太網(wǎng)的旋變模擬器FPGA VI。

6、客戶感慨:原來網(wǎng)上碩士論文要花幾個禮拜才能搞定的Verilog代碼,用LabVIEW My FPGA一下午就整出來了,除了得益于LabVIEW強(qiáng)大的工具包,還有LabVIEW FPGA強(qiáng)大的在線仿真能力。

7、升級改進(jìn):客戶發(fā)現(xiàn)唯一不足的是,NI的7841R的AI和AO不支持定時循環(huán),采樣率和更新率只要200KS/s和1MS/s,如果想進(jìn)一步提高各項參數(shù)指標(biāo),必須要升級硬件;在我的建議下,客戶 嘗試用Xilinx的ARTIX7開發(fā)板,外加AD9226和AD9767,不僅效果好太多,硬件成本也極大的降低了,自己定制的靈活性也擺脫了限制。

8、融會貫通:這是因為我們的LabVIEW My FPGA是從FPGA最原始的角度出發(fā),所有IP和驅(qū)動VI都支持定時循環(huán),AI可以到65MS/s,AO以到125MS/s,整整比7841R高出兩個數(shù)量級。能與之PK的不 是NI的R系列板卡,應(yīng)該是FlexRIO。

基于NI-7841R實現(xiàn)的旋變模擬器
基于黑金AX7035開發(fā)板實現(xiàn)的旋變模擬器
旋變變壓器算法推倒
旋變模擬器下位機(jī)FPGA程序前面板
旋變模擬器下位機(jī)FPGA程序框圖
千兆以太網(wǎng)下位機(jī)FPGA接收程序
旋變模擬器上位機(jī)PC前面板
旋變模擬器上位機(jī)PC程序框圖
實驗結(jié)果-1
實驗結(jié)果-2
實驗結(jié)果-3
實驗結(jié)果-4


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