Lattice - 萊迪思FPGA助力屢獲殊榮的超級(jí)高鐵及電機(jī)設(shè)計(jì)-設(shè)計(jì)應(yīng)用

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作為低功耗可編程器件的供應(yīng)商，可持續(xù)發(fā)展始終是萊迪思產(chǎn)品創(chuàng)新的一個(gè)指導(dǎo)原則。在過(guò)去幾年里，萊迪思與Swissloop合作，一如既往地支持他們的超級(jí)高鐵研究項(xiàng)目。對(duì)于該學(xué)生組織而言，過(guò)去的一年又是成果豐碩的一年。本文將介紹該團(tuán)隊(duì)2022年的一些項(xiàng)目進(jìn)展及Swissloop領(lǐng)導(dǎo)人RogerBarton和HannoHiss開(kāi)展的卓有成效的工作。

Swissloop團(tuán)體照片Swissloop是一個(gè)由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETHZurich）贊助的學(xué)生組織，主要從事超級(jí)高鐵技術(shù)及其現(xiàn)實(shí)應(yīng)用方面的研究。他們的項(xiàng)目在SpaceXHyperloop競(jìng)賽和巴倫西亞舉行的歐洲超級(jí)高鐵活動(dòng)周（EuropeanHyperloopWeek）中大獲成功。其的“LaviniaHeisenberg”號(hào)車艙在荷蘭代爾夫特的超級(jí)高鐵活動(dòng)周上憑借的機(jī)械設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)斬獲機(jī)械子系統(tǒng)獎(jiǎng)和牽引力獎(jiǎng)。該車艙不僅首次展示了貨物運(yùn)輸，還擁有線性磁阻馬達(dá)等其他多項(xiàng)創(chuàng)新。

Swissloop21/22LaviniaHeisenberg車艙亮相2022年歐洲超級(jí)高鐵周他們總結(jié)了去年的一些經(jīng)驗(yàn)，其中一點(diǎn)就是在FPGA上實(shí)現(xiàn)更多的逆變器控制功能。通過(guò)利用大量的引腳和的并行，他們成功使用單個(gè)FPGA運(yùn)行8相電機(jī)。他們還實(shí)現(xiàn)了一個(gè)超高控制頻率的遲滯帶控制器。測(cè)試后，他們成功地以1MS/s對(duì)電流進(jìn)行采樣，并在該頻率下運(yùn)行控制環(huán)路。FPGA比微控制器更適合應(yīng)用于發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)的快速響應(yīng)以及EMC的信號(hào)同步應(yīng)用。在控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，他們大量使用各種測(cè)試平臺(tái)，包括使用電力電子仿真軟件PLECS以及萊迪思版本的ModelSim實(shí)現(xiàn)協(xié)同仿真。從而提前測(cè)試控制器的行為，包括誤控制時(shí)的安全關(guān)鍵場(chǎng)景。這節(jié)省了大量的測(cè)試時(shí)間，讓新電機(jī)快速順利運(yùn)行。搭載萊迪思MachXO3器件的通用PCB板他們還使用萊迪思SPIIP與微控制器實(shí)現(xiàn)了雙向通信，因此可以在刷新FPGA后設(shè)置各種配置參數(shù)，在不同的模式下快速運(yùn)行車艙。拓展到整個(gè)電機(jī)層面，他們?cè)谛酒蠈?shí)現(xiàn)了很多功能并達(dá)到了預(yù)期的性能。萊迪思