基于FPGA的MPPT系统开发

1.问题描述:

 

2.部分程序:

 

`timescale 1ns / 1ps
//
// Company: 
// Engineer: 
// 
// Create Date:    02:59:07 06/05/2019 
// Design Name: 
// Module Name:    MPPT_module 
// Project Name: 
// Target Devices: 
// Tool versions: 
// Description: 
//
// Dependencies: 
//
// Revision: 
// Revision 0.01 - File Created
// Additional Comments: 
//
//
module MPPT_module(
                    i_clk,
                          i_rst,
                          i_PV_current,
                          i_PV_voltage,
                          o_PV_power,
                          o_PV_max,
                          o_PV_current,
                          o_PV_voltage,
                          o_state
                   );

input i_clk;
input i_rst;
input signed[15:0]i_PV_current;
input signed[15:0]i_PV_voltage;
output signed[31:0]o_PV_power;
output signed[31:0]o_PV_max;
output signed[15:0]o_PV_current;
output signed[15:0]o_PV_voltage;
output [1:0]o_state;

//power
multi_core multi_core_u(
  .a(i_PV_current), // input [15 : 0] a
  .b(i_PV_voltage), // input [15 : 0] b
  .p(o_PV_power) // output [31 : 0] p
);


reg signed[31:0]r_PV_k1;
reg signed[31:0]o_PV_max;
always @(posedge i_clk or posedge i_rst)
begin
     if(i_rst)
      begin
     o_PV_max <= 32'd0;
      r_PV_k1  <= 32'd0;
      end
else begin
     r_PV_k1  <= o_PV_power;
     if(o_PV_power>o_PV_max)
     o_PV_max <= o_PV_power; 
     else
      o_PV_max <= o_PV_max; 
     end
end

wire signed[31:0]Uk;
wire signed[31:0]Pk;

assign Uk = i_PV_voltage;
assign Pk = o_PV_power;

reg signed[15:0]dU = 16'd1;
reg signed[15:0]dU0= 16'd1;

reg signed[31:0]Pk1;
reg signed[15:0]Uk1;
reg signed[15:0]Uref;


//自适应步长的产生
reg[19:0]cnt;
always @(posedge i_clk or posedge i_rst)
begin
     if(i_rst)
      begin
      cnt  <= 20'd0;
      end
else begin
     if(cnt>=20'd35000)
     cnt <= 20'd35000;     
      else
      cnt <= cnt+20'd1;
     end
end


reg[1:0]o_state;
always @(posedge i_clk or posedge i_rst)
begin
     if(i_rst)
      begin
      Pk1      <= 32'd0;    
      Uk1      <= 16'd0;      
      
      Uref     <= 16'd0;

     o_state  <= 2'd0;        
      end
else begin

      Pk1      <= Pk;
      Uk1      <= Uk;
      
      
 
              if(Pk>=Pk1 & Uk>Uk1)  
              begin
              Uref    <= Uref + {dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15:6]};
              o_state <= 2'd0;    
              end
              if(Pk>=Pk1 & Uk<=Uk1)  
              begin
              Uref    <= Uref - {dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15:6]};
              o_state <= 2'd1;    
              end
              
              
              if(Pk<Pk1 & Uk>Uk1)  
              begin
              Uref <= Uref - {dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15:6]};
              o_state <= 2'd2;    
              end  
              
              if(Pk<Pk1 & Uk<=Uk1)  
              begin
              Uref <= Uref + {dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15],dU0[15:6]};
              o_state <= 2'd3;    
              end
      
     end
end
assign o_PV_voltage=Uref;
assign o_PV_current=dU0 ;

reg signed[31:0]Power_diffe;
reg signed[7:0] Current_diff;
always @(posedge i_clk or posedge i_rst)
begin
     if(i_rst)
      begin
      dU           <= 16'd1;
      dU0          <= 16'd1;      
     Power_diffe  <= 32'd0;
      Current_diff <= 8'd0;
     
      end
else begin


     Power_diffe  <= o_PV_max-r_PV_k1;
      Current_diff <= i_PV_current[15:8];

     
     if(cnt<20'd4000)
      begin
              if({Power_diffe[31-4:16-4],4'd0}>16'd10)
              dU0<= {16'd16};
          else
              dU0<= {Power_diffe[31-4:16-4],4'd0};
      end
     else begin
           dU0<= {Power_diffe[31-4:16-4],4'd0};
           end
 
 
 
     end
end

endmodule
 

3.仿真结论:

A-002-0067

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