2026年全国大学生电子设计竞赛,如果选择‘基于FPGA的无线能量传输系统效率优化与负载识别’作为题目,在实现高频逆变、谐振匹配、负载检测与最大功率点跟踪时,如何利用FPGA实现精准的闭环控制与实时算法,以应对负载变化带来的挑战?
我们团队想参加2026年电赛,选题偏向电力电子与控制的结合。初步想法是用FPGA做无线能量传输系统的数字控制器,核心是提升传输效率并自动识别负载。难点在于:需要实时采样原边和副边的电压电流,计算相位差和阻抗,然后快速调整全桥驱动的频率或占空比,实现最大功率点跟踪(MPPT)。FPGA的并行和快速特性很适合,但我们没做过这么复杂的实时闭环系统。想知道在FPGA里实现PID或者更智能的算法(如扰动观察法)架构上该怎么设计?如何确保控制环路的速度和稳定性?有没有类似的开源项目或思路可以参考?