01
伺服控制基础
伺服系统概述 · 三环控制原理 · FPGA角色
位置环速度环电流环
02
开发环境搭建
Vivado/Vitis · 开发板选型 · ModelSim配置
Zynq仿真
03
Verilog基础回顾
模块化设计 · 组合/时序逻辑 · 状态机 · Testbench
RTLFSM
04
CORDIC算法原理
算法推导 · 旋转/向量模式 · FPGA架构
迭代三角函数
05
CORDIC硬件实现
流水线 · 定点数 · 误差分析 · 仿真验证
流水线精度
06
PID控制器原理
模拟/数字PID · 位置/增量式 · 参数整定
调节器整定
07
PID硬件加速
并行计算单元 · 乘法/加法优化 · 流水线调度
加速并行
08
电流环设计
Clark/Park变换 · SVPWM · 电流采样与ADC
坐标变换FOC
09
电流环FPGA实现
坐标变换硬件化 · PI调节器 · PWM生成
硬件化电流环
10
速度环设计
M/T法测速 · PI参数 · 滤波器设计
测速滤波器
11
速度环FPGA实现
测速模块 · PI硬件化 · 抗积分饱和
抗饱和速度环
12
位置环设计
编码器接口 · PI参数 · 前馈控制
编码器前馈
13
位置环FPGA实现
解码模块 · PI硬件化 · 电子齿轮比
电子齿轮位置环
14
SVPWM算法详解
扇区判断 · 矢量时间 · 过调制处理
SVPWM过调制
15
SVPWM硬件实现
扇区逻辑 · 时间计算 · 死区插入
死区硬件
16
ADC接口设计
SPI时序 · 多通道同步 · 数据滤波校准
SPI同步采样
17
编码器接口设计
正交解码 · Z信号 · 倍频 · 位置计数
QEP倍频
18
通信接口设计
UART/SPI/I2C · EtherCAT · FPGA与MCU
EtherCAT协议
19
FPGA与ARM协同
Zynq架构 · AXI总线 · DMA · 共享内存
ZynqAXIDMA
20
实时性优化
关键路径 · 时序约束 · 多时钟域 · 资源优化
时序优化
21
安全与保护
过流/过压/温度保护 · 故障诊断与恢复
保护故障
22
仿真与验证
ModelSim流程 · 覆盖率 · 硬件在环测试
HIL覆盖率
23
调试技巧
ChipScope/ILA · 逻辑分析仪 · 在线调试
ILA调试
24
性能测试
阶跃响应 · 跟踪误差 · 带宽 · 抗干扰
带宽抗干扰
25
案例1：BLDC伺服控制
BLDC原理 · 六步换向 · FOC控制
BLDCFOC
26
案例2：PMSM伺服控制
PMSM模型 · MTPA · 弱磁控制
PMSMMTPA
27
案例3：多轴同步控制
龙门同步 · 电子凸轮 · 插补算法
多轴插补
28
高级主题
自适应控制 · 滑模控制 · 神经网络应用
自适应滑模
29
项目实战
需求分析 · 模块划分 · 集成测试
实战板级
30
课程总结与展望
FPGA伺服趋势 · 异构计算 · AI融合
异构AI