作为数字器件，FPGA在电机控制方面通常用于数字化电机，比如步进电机，这是因为步进电机的输入信号或驱动信号都为数字脉冲。一种新思想是将FPGA用于直流电机的调速控制系统，但它至少在如下几个方面是与步进电机控制不同的：①控制模式不同。步进电机是开环控制的，直流电机一般是闭环控制的（开环也可以，但调速精度和变载稳定能力下降）②控制目标不同。步进电机通常是控制角位移，即用于角度或长度的定位，直流电机则通常是控制转速。③驱动模式不同。步进电机为数字信号驱动，直流电机通常为模拟信号驱动。因此，如果要对直流电机进行基于FPGA的数字化控制，则要对其进行相应的数字化基金项目：浙江省教育厅科研资助项目（G20050436）。

　　―），女，浙江杭州人，硕士研究生，实验师，主要从事物理电子实验技术研究；梁宜勇（1969-），男，浙江象山人，博士，副教授，主要从事光电工程与测试研究。

　　FPGA芯片选用Altera公司FLEX10K系列的产品EPF10K20TC144.它具有2万个逻辑门的规模，采用TQFP封装；配置器件选EPC2，其容量是1.6Mb；微处理器采用普通8052内核的单片机。各单元的关联及整体组成见。

　　处理。主要的处理部分是调速系统的输入输出，即转速信号的提取和电机驱动，此外还应包括闭环系统所特有的PID控制的数字化处理。

　　基于上述思想，笔者对某精密旋转系统中的直流电机控制部分进行了数字化改造，并采用FP-GA进行控制，达到了提高电机调速精度和增强系统功能的目的，同时使调速控制系统更紧凑。

　　1直流电机调速系统是改造后直流电机调速系统的原理示意图。示意图表明调速系统的数字化改造主要包括如下几个方面：①电机的转速由光电编码器获得，即将传感信号数字化。由于PID调节器也将数字化，因此传感信号不通过频压转换器变换成模拟量，而是由微控制器直接接收脉冲后，通过标准时间测算转速。②对直流电机的驱动采用脉宽调制（WM）驱动模式。FPGA产生和模拟量对应的脉宽信号，并直接推动功率管工作于开关状态。另一方面，转速的基准信号也不再是模拟量，而是和电机转速对应的频率量，它由FPGA产生，但其控制指令由微控制器发送。③在闭环回路中进行数字PID运算。将PID控制器数字化可以使调速系统简化。通常数字PID运算由微控制器担当。电子技术应用，2004（19）：。微机发展，2003.仪器仪表学报，2005，整定PID控制器设计。自动化仪表，2005，26（5）：12-17.（责任编辑刘舸）