基于FPGA的谐波传动控制的速度估计(英文)

        FPGA  (Field  Programmable  Gate  Array)  devices  have  emerged  as  a  new  type  of  reconfigurable  high-performance  computing  hardware.  Despite  their  successful  applications  ina  variety  of  areas,  FPGA  devices  are  just  about  to  find  their  way  into  the  control  systems.  In  this  paper,  a  general  velocity  estimation  solution  for  on-chip  FPGA  implementation  is  presented.  Possessing  the  advantages  of  both  frequency  count  and  period  count  methods,  the  proposed  solution  automatically  covers  a  wide  range  of  velocities.  It  behaves  as  a  period  counter  at  low  velocities  and  also  behaves  as  a  frequency　counter  at  high  velocities.  Remarkably,  the  division  opera-　tion  required  by  most  period  count  methods  is  averted  by　using  an  accumulator  to  ease  the  FPGA-based  implementation.　The  developed  velocity  estimation  solution  is  experimentally  compared  to  a  classic  frequency  count  method  in  terms  of  both  velocity  signal  smoothness  and  position  tracking  control  accuracy.  Experimental  results  also  reveal  that  the  position  control  accuracy  of  harmonic  drives  is  more  sensitive  to  the  velocity  phase-lag  than  to  the  velocity  smoothness.