图2 模糊控制器原理图
从原理图可以看出，本模糊控制器采用了二维模糊调节的方式，以改善系统的动态性能，即模糊控制器的输入为给定值与测量值偏差e和偏差变化率芿=ek-ek-1所对应的两个模糊控制集，经量化因子量化后，得到对应的量化等级，其量化等级分别表示为{-7、-6、-5、-4、 -3、-2、-1、0、1、2、3、4、5、6、7}。
控制决策表是经离线模糊控制推理运算，并结合系统的实际运行进行调整、修改得到的，但它仅反映常规模糊控制的控制规则，不能保证系统的动、静态特性在大范围内最优 因此，为改善模糊控制器的性能，根据系统的误差和误差变化等信息，对控制器实行在线调整，实际输出的控制量为决策表值与比例因子的乘积比例因子的选取规则如下：当e和芿较大时，系统主要是减少误差，加快动态过程，应取较大值;当e和芿较小时，系统接近稳定值，应取较小值。最后，按此原则并结合实际经验得到比例因子表。
根据上面的分析，利用Verilog HDL语言设计出aul运算模块和rom存储模块，另外由Quartus II软件的LPM设计乘法器lpm_mult0模块，如图3所示。aul模块首先根据输入值in_a[7..0]和in_b[7..0]进行求差、除法等运算得到e和芿的值，并乘上各自的量化因子得到量化等级E和艵，然后根据E和艵与控制策略表和比例因子表的对应关系得到查表地址;rom模块存储了控制策略表U和比例因子表GU，根据aul模块传递过来的地址查找U和GU表，然后将结果输出到乘法器模块，并计算出PWM的调节增量，从而改变PWM的占空比，实现对励磁电流的调节。
图3 模糊控制器顶层模块电路原理图
5.3基于Nios的主控程序
Nios处理器是整个系统的中枢，是各控制模块通讯的桥梁Nios处理器通过Avalon总线将采集进来的各种参数，如车速、ABS、电压等，按需要传递到各控制模块，控制模块再把相关的运算结果返回给主控程序，以实现相关的控制策略，如图4所示。
图4 主控程序流程图
6.结论
本课题选用CycloneII系列中的EP2C5Q208C8芯片，它具有4608个逻辑单元，内部RAM达119808位，内部乘法器可达26单元，最大用户I/O达 143个，这些丰富的资源能够满足电涡流缓速器控制器各模块的设计需求，逻辑单元的使用率为65%，RAM使用率为45%本设计方法提高了系统的集成度和可靠性并且降低了功耗，FPGA的可重构性大大方便了系统将来的升级，而不需要改变原来的电路布线
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