FPGA的Verilog语言在FOC控制三相永磁同步/异步电机的开环与闭环PI控制中的应
用
# FPGA 与 Verilog：探索 FOC 控制电机的奇妙之旅
在电机控制领域，永磁同步电机（PMSM）和异步电机因其高效、高性能等特性被广泛应用。而磁场定
向控制（FOC）技术，配合 Verilog 语言在 FPGA 上实现，为电机的精准控制打开了新的大门。今天咱就唠
唠这其中的门道。
## FOC 控制原理：开启电机精准控制之门
FOC 的核心思想是将电机的定子电流分解为励磁电流分量和转矩电流分量，就好比把复杂的电流“
拆解”成两个更容易控制的部分，分别进行独立控制，从而实现对电机转矩和磁通的精确控制。这就像你开
车，油门控制速度（转矩），方向盘控制方向（磁通），两者独立又配合默契，车才能稳稳当当跑。
## Verilog 在 FPGA 上的角色：搭建控制“舞台”
Verilog 作为硬件描述语言，在 FPGA 上发挥着关键作用。我们可以用 Verilog 来设计各种模块，
构建整个 FOC 控制系统的硬件架构。
比如，一个简单的加法器模块在 Verilog 中可以这样写：
```verilog
module adder (
input [7:0] a,
input [7:0] b,
output [8:0] sum
);
assign sum = a + b;
endmodule
```
这里定义了一个 `adder` 模块，它有两个 8 位输入 `a` 和 `b`，一个 9 位输出 `sum`。`assign
` 语句实现了加法运算。在 FOC 控制中，类似这样的模块会被大量使用，像坐标变换模块、PI 控制器模
块等等。
## PI 控制：电机控制的“稳定器”
PI 控制器是 FOC 控制中的重要一环。它的作用是根据设定值和反馈值的偏差，通过比例（P）和积
分（I）环节的运算，输出一个控制量，让电机的实际运行状态尽可能接近设定状态。
用 Verilog 实现一个简单的 PI 控制器模块代码如下：
```verilog
