基于FPGA的DDS改进逆变器设计：功能与优化前景

本篇硕士学位论文主要探讨了基于改进重复控制和双闭环PI控制的逆变器系统，特别是针对直接数字频率合成(DDS)技术在FPGA功能信号发生器中的应用。作者黄振华，专业为控制理论与控制工程，在导师李正明的指导下，研究了DDS作为一种全数字频率合成技术，其查表合成波形的方法能够实现任意波形的生成，这在现代测试领域具有广泛的应用价值。 论文首先回顾了DDS技术和函数波形发生器的背景，强调了FPGA（现场可编程门阵列）在提升设备性能和降低成本方面的优势。作者选择了Altera公司的EP2C35F672C6 FPGA作为核心器件，以其高集成度和高速度支持大容量存储，确保了波形数据的生成和处理。三星公司的$3C2440芯片被选作控制芯片，提供了灵活的系统控制。 设计过程中，作者将系统功能划分为控制模块、外围硬件和FPGA器件三部分，并详细阐述了各部分的实现方法。在FPGA设计中，运用了Altera的Quartus II工具和Verilog-HDL语言进行硬件编程，克服了设计中的挑战。论文重点展示了系统的测量结果，指出设备能产生步进为0.01Hz，频率范围从0.01Hz到20MHz的多种波形，包括正弦波、三角波、锯齿波、方波以及0.01Hz到20kHz的任意波，证明了软硬件结合和FPGA技术在任意波形发生器设计中的有效性。 尽管论文指出了设计的不足，如Linux操作系统的启动时间较长、滤波和模拟倍频方面的知识有待加强，以及FPGA存储容量的优化等问题，但总体而言，这项研究完成了预定目标，展示了FPGA在函数信号发生器中的潜力，为进一步优化和改进提供了有价值的参考。