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亚博yabo下载App-随着市场需求越来越严格,运动控制系统也变得更简单。 更高的能效、更多功能、更小的尺寸、更高集成度的拒绝大幅增加,设计师可以找到非常创新的解决方案。

到目前为止,市场上销售的解决方案与利用数字信号处理器和微控制器继续执行的控制算法有关。 但是,在磁场定向控制等简单的电机控制算法中,为了得到必要的响应时间,经常需要硬件加速。

另外,为了加载传感器数据,确认方位和速度,检测故障,监视温度等,需要模拟电路。 另外,为了连接系统的其馀部分,需要数字线路。 使用独立设备构建的解决方案在可靠性、集成度和成本方面是不够的。

虽然设计师仍在寻找需要解决所有这些拒绝的单芯片解决方案,但目前SmartFusion混合信号FPGA的推出最终满足了设计师的这一市场需求。 在能源效率高、尺寸小、光滑度和精度等追加属性等市场需求高涨的情况下,开始使用无刷DC电动机(BLDC )和永磁同步电动机(PMSM )等同步电动机。

为了最大限度地利用同步机的效率、静音工作和精度方面的好处,设计师需要寻找需要打破非常简单的8位/16位微控制器的创新控制解决方案。 在这些解决方案中使用的微控制器可能必须利用FPGA、高性能数字信号处理器(DSP )或数字信号控制器(DSC )等专用处理器构建硬件加速控制器需要从传感器收集电机数据,对系统计算以下命令,根据计算结果控制电源。 另外,任何运动控制系统都必须处理一些附加的阻抗,例如与其它系统的通信。 使控制功能越来越简单的市场压力也在某种程度上推动了单芯片运动控制解决方案的市场需求。

米高森美(Microsemi )公司推出的SmartFusion是需要满足这个市场需求的单芯片器件,构建ARMCortex-M3微控制器核心、高性能FPGA结构和仿真资源,是业界首创运动控制的发展方向在客户市场需求和规范排斥的双重展开下,提高运动控制的性能成为工业、医疗和消费电子领域许多设计团队的首要目标。 这些设计小组认识到,更先进的设备完善的电机控制方案有助于大幅提高电机的转矩、速度、马力、效率等性能。 对于许多拒绝较高的应用,非常简单的控制系统依然不够充分,但对于开发更简单的先进设备产品的设计团队来说,面临着必须使用先进设备的算法来控制PMSM和交流电机的挑战。

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这些无挑战的电机控制算法必须始终在硬件上运行,以增加计算时间和增加响应时间。 另外,为了正确评价现在的电机状态,需要同时融合模拟和数字区域的配对系统。

这种设计一般是多轴的,为了驱动三维空间中定义的机械系统(机械手等),需要同时控制多个电机。 事实表明,为了构建这种程度的实时控制,远远超出了单一现有设备的能力范围。

例如,PMSM (有时也称为无刷交流电机)会带来简单的控制问题。 一般来说,PMSM用的设计师射击的目标是超高水平的扭矩控制、流畅的运动、精度、效率等。 但是,像构筑这些特性一样控制PMSM是一项简单的任务。

PMSM与梯形牵引无刷直流电机等同类产品不同,为了构建这些优良的特性,控制器需要继续执行简单的正弦牵引算法。 SmartFusion的出现使这样的解决方案成为可能。

SmartFusion设备美高森美公司的SmartFusion设备集成了新一代运动控制系统设计者拒绝的三个要素、高性能微控制器、高密度FPGA架构、可编程模拟资源,这里设计人员同时获得了高集成度和低成本的好处1 .处理器核心SmartFusion设备(图1 )的核心是嵌入式ARMCortex-M3处理器核心。 M3是世界上最受欢迎的32位处理器之一,其映射显示了32位处理器和FPGA架构的最初融合。 除了反对RTOS (实时操作系统)运行的MPU (存储保护单元)之外,该内核还需要处理具有32个优先级的151个线性中断的嵌套向量中断控制器(NVC )。

本文来源:App-www.ahhuidian.com

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