基于DSP的数字PID控制器设计：深亚微米FPGA的ADC与ePWM应用

在本文档中，主要探讨了深亚微米FPGA（Field-Programmable Gate Array）架构下的控制电路设计，特别是在TMS320F28035处理器中的应用。4.2.4节详细介绍了系统的三个关键控制电路组成部分：模拟到数字转换器（ADC）、数字PID补偿器和数字脉冲宽度调制器。 首先，ADC是系统中的核心组件，它具有12位分辨率，能够处理模拟输入电压范围0-3V，最高采样频率可达25kHz，采样带宽达到惊人的12.5 MSPS，支持16个模拟输入通道。ADC的重要特性包括多触发源启动、结果存储到寄存器、中断产生能力以及事件管理器和重排序功能，这使得控制器能够准确地量化现实世界的控制对象信息，获取用于执行控制任务的数据。 数字PID补偿器是基于DSP（Digital Signal Processor）的宏模块设计，它利用了处理器的配置文件，能够实现二零点二极点、二阶或三零点三极点、三阶的控制规则。通过软件编程，可以灵活调整PID参数，实现精确的控制算法。 ePWM模块作为数字脉冲宽度调制器，是TMS320F28035的外设之一。它支持多个通道，每个通道可以输出两种独立或对称的PWM信号。这个模块内置独立的计数器、周期寄存器、计数比较寄存器以及计数控制寄存器，能够配置成定时或频率可调的PWM信号。此外，ePWM模块还具备相位编程、死区控制、错误区域控制等功能，从而生成高精度、高频的PWM信号，这对于许多电子系统，特别是DC-DC转换器的控制至关重要。 整篇论文以硕士论文的形式呈现，由周楚撰写，导师瞿少成教授指导，研究领域集中在嵌入式与电子技术，特别关注基于DSP的数字PID控制器在DC-DC变换器中的应用。作者通过深入研究和实践，展示了如何利用这些先进技术进行控制电路设计，确保了系统的高效性和准确性。这篇论文不仅展示了理论知识，也体现了实际工程中的应用价值。