纠偏控制系统主要解决工业生产线中物料在传送过程中的位置偏移问题,这种偏移存在于放卷、传送以及收卷各个环节,带材跑偏成为制约产品质量的重要因素。国内纠偏产品在稳定性、响应和精度方面与国外纠偏品牌还存在差距。本文以轻型卷材在生产线上放卷、收卷位置的偏移进行研究,设计了基于FPGA的纠偏控制系统。首先,建立纠偏控制系统的数学模型,提出纠偏控制策略。介绍纠偏控制器的算法设计,采用模糊PID实现。分析系统前端采集到的数据范围,确定偏差和偏差变化率的基本论域和模糊论域,以及比例因子和量化因子;选用三角形分布确定变量的隶属度函数,结合专家经验构成的规则库,采用Mamdani推理法则进行模糊决策,得到ΔKp、ΔKi、ΔKd的模糊输出;利用加权平均法去模糊化,输出量处理后作为PID模块输入,进行闭环反馈调节。然后,对纠偏控制系统的软硬件进行设计,从系统硬件划分,独立成信号采集、FPGA电路、电机驱动和电源四个模块。数据采集模块使用红外传感器和AD7321,FPGA电路、电机驱动和电源,进行了选型和原理图设计。系统软件架构分成数据采集、监控模块、算法的FPGA实现以及电机控制,采用模块化的设计方法,各个部分编程,并使用EDA工具进行仿真。最后,采用常见PID参数整定方法确定PID初始值,使用Similink仿真工具搭建系统的动态仿真模型。测试表明,模糊PID控制器具有较快地响应速度,相比PID控制器而言,控制效果更佳,采用模糊PID控制策略能很好实现纠偏控制系统运行。