基于FPGA的电子节气门控制器硬件设计与实现

摘要

针对电子节气门控制系统对控制器的快速性、低成本、微型化等控制性能的要求,通过现场可编程门阵列(FPGA:Field Programmable Gate Array)实现控制器的硬件设计,在发展较为成熟的增量式PID(Proportional,Integral,Differential)算法基础上加入积分分离环节,利用高级综合工具Catapult C实现了基于FPGA全硬件方案的积分分离PID控制器。设计制作了AD/DA采集板,实现了基于FPGA的积分分离PID控制器与电子节气门之间的数据通信,并进行了电子节气门的实物跟踪控制实验。实验结果表明,基于FPGA的全硬件积分分离PID控制器实现了电子节气门跟踪控制,提高了控制器的运算精度。