电机控制

电机控制是指通过各种方式控制电机的运行,以实现所需的运动、速度、位置和扭矩等特性。电机控制可以应用于各种不同类型的电机,包括直流电机、交流电机、步进电机和伺服电机等。

电机控制是工程和自动化领域中的关键技术,它使各种机械系统和自动化过程得以实现。通过合适的电机控制方法,可以提高系统的精度、效率和可靠性,从而满足不同应用的要求。

应用与开发篇

在上一篇文章中,我们介绍了高性能RA8T1 MCU的整体概况和性能配置解析。最后我们进入到开发人员最为关心的部分,关于目标应用及开发支持。

RA8T1目标应用

RA8T1系列适用于广泛市场领域的驱动应用

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RA8T1用于三相逆变器控制的示例

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关键组成部分

● 计算性能

采用Helium技术的Cortex-M85内核

高达480MHz的运行

● 三相逆变器控制

三相互补PWM输出的GPT

● 处理三相电流测量

同步3ch采样和保持

12位ADC

● 安全输出保护

检测过电流的比较器

强制关闭PWM输出的POE

● 通信

以太网MAC

CAN FD

USBFS

I2C等

RA8T1拥有强大的处理能力和先进的核心配置,可满足工业自动化、楼宇自动化、智能家居、消费类产品及医疗健康等应用中常见的电机、电源和其它产品的实时控制要求。

开发环境概述

RA家族的开发环境非常灵活,支持不同的片上调试器、IDE和编译器。与其他RA家族产品一样,RA8T1可使用瑞萨e2 studio、IAR Embedded Workbench和Keil MDK开发环境,开发人员可以根据自己的喜好进行选择。

所有工具均可使用RA智能配置器进行FSP驱动程序和中间件的选择与配置,以及引脚映射和时钟树配置。

除此之外,瑞萨e2 studio IDE还特别支持专门的电机开发支持工具,包括QE for Motor、Renesas motor Workbench和Embedded Target。

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FSP灵活软件包

FSP是一个增强型软件包,旨在为使用Renesas RA家族的嵌入式系统设计提供易于使用、可扩展、高质量的软件。

FSP包括一流的HAL驱动,具有高性能和低内存占用的优点。包括与Azure RTOS和FreeRTOS集成的中间件堆栈,以简化通信和安全等复杂模块的实现。e² studio IDE通过直观的配置程序和智能代码生成器提供支持,使编程和调试更加简单快捷。

RA8T1从v.5.1开始正式支持FSP。可通过GitHub获取完整的源代码。

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配套开发板及套件

这是RA8T1电机控制套件的概述。

我们提供MCK-RA8T1和MCB-RA8T1作为电机控制的开发评估平台。

MCB-RA8T1是CPU板,可将RA8T1器件作为目标MCU安装。可通过连接一个或两个逆变器板和通信板进行电机控制评估,也可通过单板进行MCU评估。除逆变器板连接器外,MCB-RA8T1拥有两个PMOD、USBFS、以太网连接器和SD微型插槽。

MCK-RA8T1是MCB-RA8T1和逆变器板与通信板的组合套件,可在开箱后立即开始电机控制评估。

电机控制评估套件

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我们为包括RA8T1在内的电机MCU提供了各种类型的电机控制样例程序和应用手册,包括1分流或3分流的无传感器矢量控制、带编码器的矢量控制和120度传导控制方法等。开发人员可以在瑞萨官网RA8T1产品页面进行免费下载。

长按二维码进入RA8T1官网页面

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解决方案支持

RA8T1强大的能力可以保障在常规的电机控制之外,还可以实现更多的智能化方案。我们基于RA8T1开发了电机控制预测性维护的嵌入式人工智能解决方案。

通过256 FFT转换分析电机电流,并使用TensorFlow Lite作为推理引擎,利用Helium技术进行加速,推理时间与Cortex-M7相比快了5.3倍。

由此可见Helium技术对于此类AI运算的强大作用。

在使用Helium的Cortex-M85上进行AI演示电机控制故障检测

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总结

最后,我们来做一下RA8T1的总结。

RA8T1 MCU是RA家族中的高端电机控制产品。弥合了MCU和MPU之间的差距,并将MPU的高性能与MCU的低功耗和易用性相结合。

采用Arm® Cortex-M85®内核,提供6.39 CM/MHz高性能,并利用Helium(Arm M-Profile矢量扩展),可加速DSP/ML处理。

Armv8.1-M架构还引入PACBTI和TrustZone以提高安全性。

RA8T1提供了一整套软件、工具和评估套件提供支持,可简化开发过程。

我们现已完成RA8T1 MCU的MP状态,已于2024年1月30日正式发布。有兴趣的小伙伴欢迎垂询哦!

欢迎观看RA8T1产品介绍视频:https://www.renesas.cn/cn/zh/video/ra8t1-480-mhz-arm-cortex-m85-core-based-mcu-helium-and-trustzone-motor-control 

https://community-ja.renesas.com/zh/forums-groups/mcu-mpu/ 

相关阅读:瑞萨RA8T1高性能电机控制新品解读(上)产品详解篇

来源:瑞萨嵌入式小百科

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RA高性能电机控制MCU - RA8T1

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基于Arm Cortex-M85处理器的RA8T1高性能MCU产品群 针对电机控制和逆变器应用进行优化

产品详解篇

瑞萨的RA家族基于Arm® Cortex®-M内核打造,自2019年10月份正式诞生,短短四年多时间已经快速发展成广泛的产品阵容,众多型号用以满足各式各样的用户需求。

其中,专门面向电机/逆变器控制应用的RA-T系列产品,完美结合了Arm生态和瑞萨先进的外设功能,得到广大客户的高度评价。本次瑞萨推出高性能的电机控制RA8T1 MCU,将瑞萨RA家族扩充到4个系列(RA2/RA4/RA6/RA8)、25个产品群、319个产品型号。

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在此,我们先来简单回顾一下瑞萨RA-T电机控制MCU产品线。

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瑞萨RA-T电机控制MCU路线图

● 从低端到高端的广泛电机控制MCU系列,具有最佳功能设定;

● 保持CPU和外设的可扩展性,实现独特的硬件IP;

● 支持电机控制评估套件、工具和软件。

RA4T1和RA6T3凭借其高性价比、小封装和优化的外设功能,非常适用于单电机控制的紧凑型系统,比如变频家电、电动工具和小型机器人等。

RA6T1和RA6T2具备较高性能、丰富的功能外设,适用于双电机控制系统,具备高分辨率PWM输出功能更可以拓展到数字电源等应用。特别是RA6T2搭载了强大的硬件加速器,包括一个三角函数单元(TFU)和一个无限脉冲响应滤波器(IIR),用以大幅减少在电机控制中复杂的矢量运算、电流环、速度环等处理时间,降低CPU负荷以扩展更多附加功能。RA6T2还内置了两个高速ADC单元,支持12位和16位分辨率,最高0.16微秒的高速转换。

随着电机应用的快速发展,对MCU提出了越来越高的要求。比如在高端电机应用中,除了精确的电机控制外,系统还需要兼顾其他应用程序、丰富的通信功能、高安全性以及智能化应用等等。RA8T1正是为此而生,帮助设计人员满足这些要求。

RA8T1 MCU基于Arm® Cortex®-M85内核构建,工作频率高达480MHz,提供高达2MB闪存和1MB SRAM(包括 TCM)的大内存选项、支持互补PWM输出的16位/32位定时器、12位ADC(包括3通道采样和保持)、以及用于电机控制的高速模拟比较器。连接功能包括以太网MAC、CAN FD、USB 2.0全速模块、SD/MMC主机接口和I3C。此外,Armv8.1-M架构支持Helium技术,可显著提高AI/ML计算性能,并支持Pointer AuthentiCation和Branch Target Identification(PACBTI)和TrustZone®以增强安全性。

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RA8T1产品规格

产品特性:RA8T1产品的主要特性

1、极致性能

A) 搭载超高性能的Arm® Cortex®-M85内核,性能高达3068 CoreMark@480MHz。

B) 结合Helium先进技术,能够在数字信号处理器(DSP)和机器学习(ML)方面获得相比Cortex-M7内核高4倍的性能提升。

C) 在实现高效电机控制的同时,便于拓展功能安全、嵌入式人工智能等附加功能。

2、丰富的电机/逆变控制外设单元

A) 高达2MB的双区闪存和1MB SRAM(包括TCM),100至224引脚的广泛产品阵容。

B) 通用32位增强型PWM定时器,支持三相互补PWM输出、死区控制等多种功能,可轻松实现各种类型电机控制

C) 两个12位ADC单元,支持3通道同步采样保持电路。以及DAC(2通道)、高速比较器、温度传感器等。

D) 丰富连接功能,支持以太网MAC/DMA、USB全速、CAN FD、I3C/I2C、SCI、SPI和SD/MMC接口。

3、安全配置

A) 支持AES、TRNG、RSA 4K/ECC、SHA-2、用于FSBL的不可变存储、防篡改DPA/SPA侧信道保护等最新安全特性。

B) 端口输出保护单元POE,在发生异常状况下强制关断PWM输出,及时保护电机和逆变器电路。

4、轻松开发,缩短开发周期

A) 集成式电机控制评估硬件套件

B)灵活软件包(FSP)

C)提供各种电机控制示例程序

D)用于实时调试的GUI工具:Renesas Motor Workbench, QE for Motor

接下来我们来聊一聊RA8T1的优异性能和核心配置。

RA8T1是瑞萨基于Arm Cortex-M85 内核的第三个MCU产品组,精确定位于电机控制应用。Cortex-M85是Arm推出的迄今为止性能最强的Cortex-M处理器,借助其6.39 CoreMark/MHz 的超高处理能力,RA8T1达到了3068 CoreMark@480MHz的业界领先性能。同时搭载了Armv8.1-M架构支持的Helium技术,与现有的Cortex-M7产品相比,Armv8.1-M架构支持的Helium技术可以将数字信号处理器(DSP)或机器学习(ML)性能提高4倍,与同样支持Helium的处理器Cortex-M55相比,它还带来了约20%的矢量处理性能提升。

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Arm Cortex-M85 - 高性能M-Class内核

这里可能有很多小伙伴对于Helium技术还比较陌生。Helium是在Arm 8.1M架构中引入的面向DSP和机器学习ML应用的M型矢量扩展(MVE)技术。2019年首次在Cortex-M55内核上推出,类似于Arm A系列处理器上的“Neon”。它的出现,使小型低功耗嵌入式系统能够满足音频处理、无人机导航和控制、AR/VR应用、传感器集中器、图像处理和汽车等各种应用中的计算需求。

凭借其极致的性能,RA8T1实现了对电机系统的更精确控制,可满足工业、楼宇自动化,以及智能家居等应用中常见的电机、电源和其它产品的实时控制要求,并将有助于用户打造高效率系统。

除了高性能内核外,RA8T1还具有丰富的集成功能,它还能够为用户应用带来附加价值,如AI/ML功能、网络连接、功能安全等。

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产品选型

RA8T1产品群共八种器件,支持100引脚LQFP、144引脚LQFP、176引脚LQFP和224引脚BGA四种封装,以及1MB和2MB两类闪存大小。

虽然所有器件均支持-40至125摄氏度的结温范围,但请注意,不同封装类型的最大运行频率是不同的。追求极致性能的小伙伴,请选择224 BGA封装哦!

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RA8T1产品选型

我们相信,RA8T1独特的特性非常适合许多对于功能和性能有极致要求的客户。

欢迎观看RA8T1产品介绍视频:https://community-ja.renesas.com/zh/forums-groups/mcu-mpu/ 

来源:瑞萨嵌入式小百科(作者:刘涛)

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基于Arm® Cortex®-M85处理器的RA8T1 MCU产品群,为工业、楼宇和家庭自动化应用提供低功耗操作和专用模拟功能

2024 1 30  - 全球半导体解决方案供应商瑞萨电子(TSE:6723)今日宣布推出基于Arm® Cortex®-M85处理器的RA8T1微控制器(MCU)产品群,可满足工业、楼宇自动化,以及智能家居等应用中常见的电机、电源和其它产品的实时控制要求。

基于Arm Cortex-M85处理器的RA8T1高性能MCU产品群,针对电机控制和逆变器应用进行优化.jpg

基于Arm Cortex-M85处理器的RA8T1高性能MCU产品群,针对电机控制和逆变器应用进行优化

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瑞萨RA家族MCU产品阵容

RA8T1产品群是瑞萨RA8系列的第三款产品。所有RA8系列产品均具备6.39 CoreMark/MHz(注)的突破性性能,并采用高性能Arm Cortex-M85处理器和Arm的Helium™技术,能够在数字信号处理器(DSP)和机器学习(ML)方面获得相比Cortex-M7内核高4倍的性能提升。这一性能提升可用于拓展电机预测性维护等AI功能,从而减少代价高昂的停机时间。

针对电机控制优化的功能

全新RA8T1产品具有先进的PWM定时功能,如三相互补输出、0%和100%占空比输出功能、双缓冲比较匹配寄存器,和五种相位计数模式。其模拟功能包括12位ADC、12位DAC,以及用于电压和电流测量及过流保护的高速比较器。RA8T1 MCU还带来多种通信功能,包括SCI、SPI、I2C/I3C、CAN/CAN-FD、以太网和USB-FS。当检测到异常时,RA8T1 MCU提供端口输出关断功能,这对于电机控制来说,是一项重要的安全功能。这些功能与先进的定时器和瑞萨的电源管理专业技术相结合,使客户能够构建全面的低功耗电机控制解决方案。

瑞萨在电机控制嵌入式处理领域的卓越地位

瑞萨持续推出电机控制专用MCU,已拥有超过10年的历史。公司每年向全球数千家客户交付超过2.3亿颗电机控制嵌入式处理器。除丰富的RA MCU家族外,瑞萨还在其32位RX产品家族、16位RL78 MCU,和64位RZ MPU产品线中提供电机控制专用器件。此外,瑞萨还发布了业界首款基于RISC-V的电机控制专用ASSP

Daryl Khoo, Vice President of the Embedded Processing 1st Division at Renesas表示:“瑞萨已经成为电机控制领域的市场佼佼者,为智能家居、楼宇和工厂自动化系统带来非常广泛的MCU产品组合。这些MCU的性能在需要精密算法和应用软件以可靠、安全、稳定方式运行的高速电机控制中至关重要。RA8T1 MCU带来前所未有的CPU动力以及Helium技术的产品组合,使我们的客户能够在不需要额外硬件的情况下,更加灵活地实现智能(AI/ML)解决方案。”

所有RA8产品还提供先进的安全性,包括Arm TrustZone® 技术、瑞萨安全IP (RSIP-E51A)、在不可变存储中采用第一级引导加载程序的安全启动,以及指针验证和分支目标识别(PACBTI)安全扩展。

RA8T1产品群MCU的关键特性

  • 内核:480 MHz Arm Cortex-M85,包含Helium和TrustZone技术

  • 存储:集成2MB/1MB双区闪存和1MB SRAM(包括128KB TCM,512KB ECC保护)

  • 模拟外设:先进的18通道PWM定时器、12位ADC、12位DAC、高速比较器

  • 通信外设:以太网MAC、USB-FS、CAN-FD、I2C/I3C、SPI、SD和MMC存储卡接口

  • 高阶安全性:优化加密算法、TrustZone、安全启动、不可变存储、带DPA/SPA攻击保护的防篡改功能、安全调试、安全工厂编程和生命周期管理支持

  • 封装:100引脚、144引脚和176引脚LQFP,224引脚BGA

新型RA8T1产品群MCU由瑞萨灵活配置软件包(FSP)提供支持。FSP带来所需的所有基础架构软件,包括多个RTOS、BSP、外设驱动程序、中间件、连接、网络和安全堆栈,以及用于构建复杂AI、电机控制和云解决方案的参考软件,从而加快应用开发速度。它允许客户将自己的既有代码和所选的RTOS与FSP集成,为应用开发打造充分的灵活性。借助FSP,可轻松将现有设计迁移至新的RA8系列产品。

成功产品组合

瑞萨将全新RA8T1产品群MCU与其产品组合中的众多兼容器件相结合,创建了广泛的“成功产品组合”,包括20KW三相PFC逆变器。这些“成功产品组合”基于相互兼容且可无缝协作的产品,具备经技术验证的系统架构,带来优化的低风险设计,以加快产品上市速度。瑞萨现已基于其产品阵容中的各类产品,推出超过400款“成功产品组合”,使客户能够加速设计过程,更快地将产品推向市场。更多信息,请访问:renesas.com/win

供货信息

RA8T1产品群MCU和FSP软件现已上市。此款全新MCU由瑞萨的灵活电机控制开发套件(Flexible Motor Control development kit)及瑞萨电机工作台开发工具(Renesas Motor Workbench development tool)提供支持。其中,前者可轻松评估采用永磁同步电机(无刷直流电机)的电机控制,并构建了一个涵盖瑞萨RA和RX产品家族众多电机控制MCU的通用设计平台,从而实现IP在多款产品间的迁移。以上产品更多相关信息,请访问:renesas.com/RA8T1。样品和套件可在瑞萨网站或通过分销商订购。

瑞萨MCU优势

作为全球卓越的MCU产品供应商,瑞萨电子的MCU近年来的平均年出货量超35亿颗,其中约50%用于汽车领域,其余则用于工业、物联网以及数据中心和通信基础设施等领域。瑞萨电子拥有广泛的8位、16位和32位产品组合,是业界优秀的16位及32位MCU供应商,所提供的产品具有出色的质量和效率,且性能卓越。同时,作为一家值得信赖的供应商,瑞萨电子拥有数十年的MCU设计经验,并以双源生产模式、业界先进的MCU工艺技术,以及由200多家生态系统合作伙伴组成的庞大体系为后盾。关于瑞萨电子MCU的更多信息,请访问:renesas.com/MCUs

(注)EEMBC的CoreMark®基准,用于测量嵌入式系统中使用的MCU和CPU性能

关于瑞萨电子

瑞萨电子(TSE: 6723),科技让生活更轻松,致力于打造更安全、更智能、可持续发展的未来。作为全球微控制器供应商,瑞萨电子融合了在嵌入式处理、模拟、电源及连接方面的专业知识,提供完整的半导体解决方案。成功产品组合加速汽车、工业、基础设施及物联网应用上市,赋能数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。更多信息,敬请访问renesas.com。关注瑞萨电子微信公众号,发现更多精彩内容。

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历经两年潜心研发,德普微电子正式发布三大系列MCU——DPM32M08X 旗舰系列、DPM32M05X 主流系列、DPM32M03X 超值系列,致力打造电机控制芯片可靠性新标杆。

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产品搭载Arm® Cortex®-M0内核+自研DSP架构,FOC+SVPWM运算仅需1us,主频高达96MHz,内置128KB Flash,通过10KV HBM ESD接触放电测试,可定制封装,广泛应用于电动出行、智能家电、电动工具等需要电机驱动的场景。

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产品 RoadMap

  • 产品优势M0+电机DSP双核,计算FOC+SVPWM只要1us

  • 10KV ESD HBM接触放电,打造可靠性新标杆

  • 可选2个完全独立的3M采样率ADC

  • 集成4路可编程运算放大器,4个模拟比较器,芯片外围极致精简

  • 多款集成预驱和LDO型号可选,BOM成本大幅减少

  • 自有封测工厂,年产能百亿颗保障品质

应用范围

  • 电动自行车、三轮车、平衡车、滑板车

  • 空调风机、压缩机,冰箱、洗衣机

  • 工业风机、水泵、角磨机

  • 电动工具、园林工具

  • 筋膜枪、按摩椅

  • 落地扇、吊扇、PC/服务器散热风扇

  • 高速吹风筒、吸尘器、扫地机器人

  • 工业变频器、伺服电机

  • BMS

技术支持

  • 电机驱动 Demo 板与参考设计

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  • 丰富的电机算法库

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  • 电机调试上位

机基于自研的上位机电机调试软件,方便用户搭建测试环境,调整参数以适配不同电机,便捷完成方案开发和测试工作。

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来源:德普微电子

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机器人系统可自动执行重复性任务,承担复杂而费力的作业,并在对人类有危险或有害的环境中工作。集成度更高、性能更强的微控制器 (MCU) 可实现更高的功率效率、更平稳安全的运动以及更高的精度,从而提高生产力和自动化水平。例如,更高的精度(有时在 0.1mm 以内)对于处理激光焊接、精密涂层或喷墨或 3D 打印的应用非常重要。

机械臂的轴数以及所需的控制架构类型(集中式或分布式)决定了适合该系统的 MCU 或电机控制集成电路 (IC)。现代工厂组合使用具有不同轴数和运动自由度(在 x、y 或 z 平面上移动和旋转)的机器人,以满足不同制造阶段的需求;因此,整个工厂车间采用不同的控制架构。

在选择 MCU 时,选择具有额外性能余量的 MCU 能够在未来实现可扩展性和支持附加功能。在设计过程中,提前规划可扩展性和附加功能也可以节省成本和时间,降低复杂性。

本文将探讨集中式和分布式(或称分散式)这两种电机控制架构,以及实现这两种架构的集成实时 MCU 的设计注意事项。

集中式架构

在集中式系统中,一个 MCU 用于控制多个轴。这种方法能在需要大型散热器和冷却风扇的较高功率电机驱动器(通常超过 2kW 至 3kW)中,有效解决散热问题。在此架构中,位置数据通常通过连接到编码器的旋转变压器板或聚合器从外部获取。

通常,在这种架构中,多个功率级位于同一 PCB 上或距离很近,因此一个 MCU 可以控制多个轴。这种方法简化了多轴之间的实时控制和同步,因为多个电机控制 MCU 之间不需要较长的通信线路。

集中式架构中的电机控制 MCU/MPU 需要具备高性能实时处理内核(如 R5F 内核或 DSP)、实时通信接口(如 EtherCAT)、充足的 PMW 通道以及用于电压和电流检测的外设。AM243x 等 MCU 可构建可扩展的多轴系统,为多达六个轴提供实时控制外设,并在单芯片中实现实时通信。

过去,FPGA 或 ASIC 器件主要用于自动化系统中的集中式电机控制。但是,基于 Arm Cortex 的现代 MCU(如 AM243x)近年来越来越受到青睐。这些 MCU 具有高集成度和成本效益,有助于设计人员满足其系统的性能要求,同时实现设计的可扩展性和灵活性。

虽然集中式控制架构可以满足重有效载荷工业机器人等大功率自动化系统的性能和效率设计要求,但这些系统需要使用额外电缆,连接机柜和关节的机械电机,以及位置传感器和聚合器。这些电线不仅成本高昂,而且容易磨损,需要维护。

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图 1:适用于多轴系统的分散式电机控制架构的方框图

分散式或分布式架构

最近,分散式或分布式架构(图 2)在具有较低功耗要求的系统中越来越受欢迎,并已成为协作机器人机械手的标准方法。

分散式架构将多个单轴电机驱动集成到机器人的每个关节中,并通过 EtherCAT 等实时通信接口进行连接和同步。通常每个驱动控制一个轴,并在本地处理某些安全功能。因此,每个 MCU 都需要实时控制和通信功能、单轴电机控制外设、三到六个 PWM 通道、片上逐次逼近寄存器模数转换器或 Δ-Σ 调制器输入。

在这些应用中,位置传感器通常靠近 MCU ,因此这些 MCU 需要一个数字或模拟接口来读取位置传感器的数据。虽然这种架构需要更多的 MCU,但由于电源总线和通信接口之间的布线需求较少,因此可以大幅降低系统级成本。现代实时 MCU(如 F28P65x)不仅集成了所有必要的外设,还集成了安全外设,从而为分散式架构中的集成轴提供单芯片或双芯片解决方案,并以较小的尺寸实现高性能。

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图 2:适用于单轴系统的分散式电机控制架构的方框图

结语

虽然电机在机器人领域可能并非当下最热门的选择(尤其是与支持人工智能的系统相比),但它们是维持工厂运转的“肌肉”,也是现代制造业中至关重要的部分,因此选择合适的控制器件时需要进行多番考量。随着这些器件集成度的提升,边缘计算和无线连接等附加功能可能会融入电机控制设计中。

来源:德州仪器

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  • 恩智浦的S32M2专为电机控制而设计,可充分提高S32汽车计算平台的软件复用率,支持汽车行业向软件定义的电动汽车过渡

  • OEM开始转向生产更小巧、更轻便、更高效的BLDC/PMSM电机,助力电动汽车提升能效和续航里程

  • 高度集成的S32M2精简优化了支持车身与舒适系统的电机控制方案,可降低车内噪音并提高乘客舒适度

20231121——恩智浦半导体(NXP Semiconductors N.V.,纳斯达克代码:NXPI)今日发布S32M2,进一步扩展S32汽车计算平台。专用电机控制解决方案经过优化,可有效提高泵、风扇、天窗和座椅位置、安全带预紧器、后备箱门等汽车应用的效率。S32M2基于S12 MagniV®产品组合,充分融合了恩智浦的电机控制技术经验和S32平台的软件开发优势。这款高度集成的系统级封装解决方案添加了电机控制所需的电源和模拟功能,以及丰富的软件库,作为广泛采用的恩智浦S32K微控制器的集成电机控制方案。它符合新兴软件定义电动汽车市场的需求,支持汽车制造商全面优化产品开发,并尽可能提高在S32平台中实现的软件复用率。

在众多类型的电机中,无刷直流(BLDC)和永磁同步(PMSM)电机以其坚固耐用、体积小、重量轻和效率高而闻名,这些都有助于电动汽车实现节能降耗,提升续航里程。S32M2不仅简化了强大的电机控制功能,实现高效运行,还可保持性能裕量,以集成更多功能和特性,同时优化了成本。OEM可以执行电机诊断测试,将数据传输到区域控制器,进行优化以获得更高的性能,进一步提高效率,并降低最终应用中的音频噪声,从而提高乘客舒适度。与分立式电机控制方案相比,OEM使用S32M2能够加快产品上市,并减少印刷电路板体积,降低设计风险和物料成本。

恩智浦资深副总裁兼汽车微控制器业务通用与集成解决方案(GPIS)总经理Manuel Alves表示:“利用恩智浦基于模型的设计工具包,汽车制造商可以在开发流程的早期阶段进行Simulink仿真,并将模型映射到S32M2硬件,由于这是一种纯软件定义方法,汽车制造商可以优化S32汽车计算平台的软件复用率,同时还能受益于当前S12 MagniV产品组合的功能和性能增强优势。”

随着S32M2的发布,恩智浦S32汽车计算平台进一步稳定扩展,同时庞大的Arm®软件生态系统对产品开发也有助益。恩智浦与Arm建立了密切的长期合作伙伴关系,携手开发新技术,恩智浦新一代电机控制解决方案可充分利用Arm Cortex™-M处理器的能效和安全功能。

Arm 资深副总裁暨车用事业部总经理Dipti Vachani表示:“汽车架构正在发生重大变化,以满足未来的软件定义汽车要求。借助Arm Cortex-M产品组合的高效、低功耗技术以及Arm广泛的软件生态系统,恩智浦S32M2产品能够满足SDV边缘应用的安全关键型实时响应要求,同时使客户能够专注于产品差异化设计,而无需重写代码。”

S32M2采用SiP封装方法,将先进计算能力与MOSFET栅极驱动器、用于CAN FDLIN通信的物理层接口以及直接由汽车12 V电池供电的内置稳压器相结合,可应对各种电机控制应用需求。

S32M2系列集成Arm Cortex-M4Cortex-M7内核,涵盖从128KB1MB的多种内存选项。S32M2采用64引脚LQFP封装,支持汽车制造商灵活选择不同的内存大小,同一系列产品均引脚兼容。此外,该SiP封装解决方案还充分利用通过ISO 26262 ASIL B功能安全认证的S32K开发流程、S32平台经过验证的安全子系统(CSEcHSE)以及S32K的综合工具和软件生态系统。

更多信息,请访问:http://www.nxp.com.cn/S32M?cid=PR

关于恩智浦半导体

恩智浦半导体NXP Semiconductors N.V.Nasdaq: NXPI)汇集英才,共同创造突破性技术,为更智慧安全的互联世界保驾护航。作为全球领先的嵌入式应用安全连接解决方案提供商,恩智浦不断寻求汽车、工业物联网、移动设备和通信基础设施市场的突破,同时不断推出解决方案,助力实现可持续发展的未来。恩智浦拥有超过60年的专业技术及经验,在全球30多个国家设有业务机构,员工达34,500人,2022年全年营业收入132.1亿美元。更多信息请登录http://www.nxp.com.cn

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11月16日,由电子发烧友网主办的《2023电机控制先进技术研讨会》在深圳盛大召开,本次会议汇聚了行业内众多知名的电机控制专家和工程师,共同就电机控制领域的最新技术和未来发展趋势进行探讨和分享。

爱普特公司的电机算法部经理郑工于本次研讨会上发表了题为《电机“RISC-V 芯“应用 实现资源成本更优化》的演讲。其介绍随着永磁同步电机驱动技术的日益成熟和普及,爱普特如何为市场和客户提供性能、资源和成本更优解的电机主控方案及产品。并结合热门的电机应用方案,向与会专家、工程师们介绍了爱普特基于自主知识产权自研、已量产上市的RISC-V架构的APT32F173、APT32F171、APT32F102等面向电机应用的系列产品。

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其中,APT32F173系列是爱普特采用RISC-V内核打造的一款针对(双)电机控制领域的王牌MCU产品。APT32F173系列产品具有8K ICACHE,提供单精度浮点和DSP运算能力,主频最高可达105MHz,跑分3.5CoreMark/MHz。此外,APT32F173还配置了丰富的模拟和定时器资源,支持1.8-5.5V宽电压工作范围,能够在-40~105℃的温度范围内正常运行,完全满足严苛的工业领域需求。

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据Grand View Research统计,全球电机市场预计到2028年将会达到2325亿美元的规模。作为国内领先的RISC-V MCU专精特新小巨人企业,爱普特将会继续基于自身技术优势、供应链优势、知识产权优势等,继续加大电机算法及产品的投入和研发,为市场提供更优质的全国产电机MCU,为国产芯片在全球电机市场的高速、高质量发展而努力。

来源:爱普特微电子

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近日,极海APM32F035电机控制专用MCU以其卓越性能连续斩获“2023年度电机控制器十大主控芯片”、“2023创芯突破奖”两项行业大奖。作为国内领先的芯片设计企业,极海依托多年技术沉淀,不断用创新思路推出满足现代电机需求的产品,并为行业应用带来多元化的量产级解决方案。

2023年度电机控制器十大主控芯片

11月16日,由电子发烧友网组织举办的2023电机控制先进技术研讨会在深圳益田威斯汀酒店顺利举办。同期举办的2023年第四届BLDC电机控制技术市场表现奖颁奖典礼上,极海APM32F035电机控制专用MCU凭借核心技术实力,赢得主办方与广大同行的认可,成功登榜“2023年度电机控制器十大主控芯片”。

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在研讨会现场,极海围绕APM32F035电机控制专用MCU,展示了通用步进驱动器、燃气强排风机、管道换气扇、强磁搅拌器、手持电钻等量产级解决方案,旨在缩短工程师设计流程,加速产品上市进程。

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2023创芯突破奖

近日,大比特“创新驱动,擎引未来”2023年BLDC电机控制器优秀企业评选活动于深圳揭晓。极海APM32F035电机控制专用MCU,凭借出色的产品性能及量产级应用方案的突出表现,荣获“2023创芯突破奖”。该项荣誉是对极海在电机驱动领域产品技术创新的支持与肯定。

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深耕市场 打造智能化、节能化、高效化电机应用场景

针对电机市场日益丰富的智能化功能需求,极海推出的APM32F035系列电机控制专用MCU,配备满足电机应用的内存与丰富外设,并通过在ADC采样频率、电机专用PWM性能、硬件加速协处理器等方面积极响应行业需求,为电机控制应用带来更高性能、更快响应速度、更精确的控制精度及更低的功耗,并保持平稳性。

APM32F035关键特性及生态优势:

• Arm® Cortex®-M0+低功耗内核,工作主频高达72MHz

• Flash 64KB,SRAM 10KB,BootLoader 独立4KB

• 支持单周期32位硬件乘法器,内置M0CP协处理器

• 12-bit ADCx1,COMPx2,OP-Ampx4,温度传感器x1

• I2Cx1,U(S)ARTx2,SPIx1,CANx1,DMA

• 领先的系统级生态服务能力:可提供硬件开发工具、电机通用开发平台、多种算法选择、以及快速响应的技术服务等支持

以领先的系统级生态服务 助力客户产品快速交付量产

为满足各类电机应用差异化开发需求,实现快速交付量产,极海电机控制生态平台从应用层、中间层、器件层、硬件层、电机团队出发,提供灵活易用、丰富多样的软硬件开发工具,实现全面生态支持,包括高低压通用电机平台、步进电机通用评估板、底层寄存器SDK、客户支持电机专用运算、多种算法选择与控制方式接入,以及全面的安全保护机制。

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极海电机控制算法平台

面向未来,极海将持续丰富电机产品组合,以满足行业客户普遍的降本增效与上市加速需求,即将推出GHD3440三相电机专用栅极驱动器,以及内置栅极驱动的APMSPIN32F020高集成32位FOC矢量控制MCU,目标应用包括园林工具、电动两轮车、吸尘器、电动工具等。

来源:Geehy极海半导体

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2023年10月30—11月1日,珠海极海半导体有限公司(以下简称“极海半导体”)携多款芯片产品亮相慕尼黑华南电子展,其中高性能APM32F035电机控制专用MCU为整机企业提供了高品质的电机MCU及方案选择。展会期间,珠海半导体开发工程师王衍绪接受了《半导体器件应用网》采访。

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极海推出高性能电机控制专用MCU

助力客户产品快速投入市场

极海于2022年4月成立汽车电子芯片事业部,在国内汽车行业大环境推动与自身技术蓄力极海半导体是一家专注于工业控制、汽车电子、新能源等领域的集成电路芯片设计公司,并推出了多款基于Arm®  Cortex® -MO+/M3/M4F内核的32位工业级/车规级MCU,产品工作温度范围-40℃至125℃,已成功应用于变频器、编码器、电机驱动器、伺服控制器、逆变器、汽车车灯、充电桩、BMS电池管理等行业场景。

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在本次展会中,针对电机市场,极海带来高性能、高性价比的APM32F035电机控制专用MCU ,其内置多种专用数学运算加速器,集成高速ADC、运放、比较器及CAN控制器等外设资源,能够极大地节省硬件开发成本、提高系统的性能和稳定性。

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极海半导体紧跟行业发展趋势,实时关注客户面临的难题,在保证产品高可靠性的同时,助力客户产品快速导入市场。极海半导体开发工程师王衍绪表示:“针对电机市场,极海不仅建有完善的电机生态平台,还拥有行业资深的软硬件工程师以及算法工程师;硬件配套层面可提供高低压通用电机开发套件及细分领域专用PCB方案,软件配套层面则可根据客户实际应用方案需求,提供定制化算法及控制策略,助力客户简化产品开发流程,降低开发难度,实现产品更快更高效地投入市场。”

为电机应用注入全面开发服务

极海推出多款量产级应用方案

近年来,在新兴产业技术与市场快速更迭的推动下,全球范围内电机被广泛应用的同时,也呈现出智能化、高效能发展态势。极海始终秉持“领先的系统及生态服务能力,持续助力客户快速量产”的理念,致力于满足市场多元化应用开发需求。

王衍绪谈到:“除了全新推出的APM32F035外,极海依据不同电机细分应用市场,推出了风机、水泵、两轮车、高速吹风筒等一系列极具代表性的量产级应用方案。其中极海APM32F035实验室高速离心机应用,摒弃了传统方波控制方式,提供全新高性能矢量控制解决方案,支持启动无反转,能快速制动;同时精准控制反充电压,在超高转速运行时保持低噪声,比起市面上现有的产品拥有更优静音效果和加减速性能。”

持续扩大产品阵容

即将推出电机驱动新品

极海半导体始终致力于深耕中高端应用市场,并持续扩大产品阵容。王衍绪表示:“针对电机市场日益发展的应用需求,我们还将推出GHD3440电机专用栅极驱动器,以及集成预驱的APMSPIN32F020电机控制专用MCU ,这些新品将为客户提供更为丰富的电机产品选择。未来,我们也将持续为客户提供高性价比、高可靠性的芯片以及优质技术服务!”

来源:Geehy极海半导体

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