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高效節(jié)能將是未來電機(jī)控制發(fā)展的主旋律

來源:電子產(chǎn)品世界 | 作者:電子產(chǎn)品世界 | 發(fā)布時間: 2020-04-27 | 4992 次瀏覽 | 分享到:

最近兩年，電機(jī)市場正在從使用低能效的直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、通用或交流感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)向更高能效的無刷直流(BLDC)電機(jī)和永磁同步電機(jī)(PMSM)，這一趨勢構(gòu)成的部分原因是政府法規(guī)強(qiáng)制使用符合特定國際能效分類規(guī)范(IE1、IE2及IE3)的電機(jī)，另外還在于推動高能效BLDC或PMSM電機(jī)應(yīng)用所需的半導(dǎo)體產(chǎn)品價格的快速下降。

就目前的發(fā)展看，更多的控制功能將集成到電機(jī)控制一體化中，趨向使用更高集成度的控制方案，這些方案比傳統(tǒng)分立器件方案更有助降低總體物料單(BOM)成本、減少方案占位面積，并使系統(tǒng)方案更輕、更高能效及更可靠。電機(jī)控制的集成化趨勢使客戶對電機(jī)控制MCU、FPGA和DSP的要求越來越高。

在這個趨勢中，對半導(dǎo)體芯片的要求將是高可靠性、簡約設(shè)計(jì)及功能集成、小型化、寬溫度范圍等多項(xiàng)新要求。同時要求半導(dǎo)體芯片廠商也能供給集成的解決方案，在單顆芯片中集成更多的功用、I/O、驅(qū)動、操控算法以及工業(yè)以太網(wǎng)模塊等。

8位MCU因?yàn)閮r格便宜、功用安穩(wěn)、運(yùn)用規(guī)模極為廣泛，8位MCU在變頻器操控、伺服電機(jī)操控、電力與動力監(jiān)控，越來越多的以太網(wǎng)運(yùn)用等現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境下遇到了瓶頸。另外，32位MCU價格在進(jìn)一步的走低，8位MCU和32位MCU的價格差異在縮小，所以未來的電機(jī)控制體系會用到越來越多的32位MCU。

智能化

除此之外，電機(jī)控制也在向智能化發(fā)展。智能化控制在許多的應(yīng)用領(lǐng)域都獲得應(yīng)用，并獲得良好的控制效果。例如：模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、學(xué)習(xí)控制和居于專家系統(tǒng)的控制等。

這些控制方式最大的優(yōu)點(diǎn)是：無需被控對象進(jìn)行精確的數(shù)學(xué)建模，而且具有很強(qiáng)的魯棒性，非常適合控制電機(jī)這種非線性、變參數(shù)對象。比較成熟的有模糊控制，它不需要控制對象精確的數(shù)學(xué)模型，能克服非線性等因素的影響，對被控對象參數(shù)變化具有較強(qiáng)的魯棒性。目前，模糊控制已經(jīng)在交直流調(diào)速系統(tǒng)中和伺服系統(tǒng)中取得很好的效果。

從未來的電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展情況來看，由于系統(tǒng)的運(yùn)行遵循了自動控制理論，計(jì)算機(jī)技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域中也實(shí)現(xiàn)了升級，滿足了多樣化的需求。對于智能化的數(shù)控產(chǎn)品進(jìn)行研究，深入探索自動化技術(shù)，了解電機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向。