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龙图腾网获悉湖北民族大学;恩施州师达电子信息科技有限公司申请的专利一种利用FPGA实现电气精准控制的方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115616942B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202110143667.7，技术领域涉及：G05B19/042；该发明授权一种利用FPGA实现电气精准控制的方法及系统是由刘三军;李政宇;陆文健;龚俊松;陈皓;李超;孔子杰;来国红设计研发完成，并于2021-02-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种利用FPGA实现电气精准控制的方法及系统在说明书摘要公布了：发明属于步进电机的控制技术领域，公开了一种利用FPGA实现电气精准控制的方法及系统，利用FPGA实现电气精准控制的系统包括：FPGA开发板、电机驱动模块，电机、电机被控制单元、红外对管及其控制电路、液晶屏、WIFI蓝牙控制端，以及其他电源、导线部件。本发明利用FPGA中的硬件描述语言与C语言同时工作，配合激光对管以及特定的算法使得系统能够实现对电机无累计误差的控制的方法，能够充分利用硬件描述语言的并行性以及C语言的灵活性使得绝对位置的控制偏差达到最小。同时，本发明提出的起始自较准功能能够有效解决掉电位置丢失的情况，并且免除了人为校准的繁琐流程，在电气自动控制系统中有广泛的用途。

本发明授权一种利用FPGA实现电气精准控制的方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种利用FPGA实现电气精准控制的方法，其特征在于，包括以下步骤： 通过外部WIFI和蓝牙控制端发出指令经过UsartIP核以串口通信的方式发送给NiosIICPU进行通信；通过FPGA开发板利用内嵌NiosII软核CPU以及多个自定义IP核实现对外界的控制； CPU通过avalon总线来访问自定义脉冲发生IP核，配置相应的寄存器来产生个数和占空比可调的pwm_out信号输出来控制电机以特定步数进行运动； 通过电机驱动模块驱动电机做运动，并且将NiosII处理器的弱电信号转变成能够驱动电机转动的强电信号； 当系统有多个维度的电机需要控制时，添加多个自定义脉冲发生IP核，每个IP核控制一个电机，多个IP核控制多个电机； 将红外对管安装在被控对象的运动路径上，每个红外对管在运动路径上的位置坐标是固定且已知的，且所述坐标被输入给NiosII处理器用于后续的控制与处理； 通过FPGA中的NiosII处理器及其自定义的PWM的IP核控制电机转动，电机再带动被控制单元实现精准运动，完成不同的功能；同时通过液晶屏显示系统的各种运行状态； 所述利用FPGA实现电气精准控制的方法还包括： 系统上电后自动校准，当一个电机驱动被带动物体在X轴向上运动时，在电机带动被驱动物体运动的X轴向上的可移动的范围内必须安装至少三个红外对管：X轴向两端和中点处各一个，将这三个红外对管的绝对坐标写入初始化程序；系统掉电之后，被驱动物体会停在某一个位置；当系统上电之后，就让电机带动被驱动物体向右运动，当被驱动物体在X轴方向移动碰到了某一个红外对管，系统立即跳进红外中断IRQ_Handler，在此中断服务程序里将代表当前位置的全局变量Position_Now更新为当前对管的位置坐标，系统自动校准完成，停止待命； 增加一个电机驱动被带动物体在Y轴方向移动，在Y轴上的最前端、最后端以及中间安装三个激光对管，当被驱动物体在Y轴向上碰到了某一个红外对管时，系统立即跳进红外中断，同样执行操作：将代表目前当前维度的Position_Now全局变量更新为当前该对管的位置坐标；以此类推，通过此方法可以完成在N个维度上的自动校准。

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