基于FPGA实现FOC算法之Clark模块设计

一. 简介

今天给大家讲解的是FOC流程中的Clark变换，在流程图中的位置如下图所示。

二. 变换需要

无刷电机在运行的过程中，三相电流是一个幅值频率相等、相位相差120°的正弦波，由于相位是固定的，那么可以轻松通过投影的手段，将三相电流变为两相电流，α轴和β轴电流，也就是Clark变换，这样在分析问题时，三个变量就简化成为了两个变量。

变换公式推导出来，并且化简后，如下图所示，这样就只需要在FPGA中将其实现出来即可。

三. FPGA实现细节

FPGA内部一般是不直接处理小数的，而且通过将小数扩大相应的倍数然后取整进行计算。在公式中有两个常数，将其扩大2^16，然后取整的结果为18'd37937和18'd75674 ，这里要将常量指定为18bit位宽，因为在7020中，DSP的计算乘法时的位宽为25bitx18bit。乘法的计算可以采用IP的方式，同样也可以采用*直接运算，为了便于移植，本设计直接采样的*进行运算。

整个变换只涉及到两个乘法和一次加法，还是比较容易实现的~，那我们就下期再见。

加减速模块测试~~ 还需要进一步优化~~~

来源：本文转载自FPGA之旅公众号