作者:Andrei Cozma和Eric Cigan
简介
电机在各种工业、汽车和商业领域应用广泛。电机由驱动器控制,驱动器通过改变输入功率来控制其转矩、速度和位置。高性能电机驱动器可以提高效率,实现更快速、更精确的控制。高级电机控制系统集控制算法、工业网络和用户接口于一体,因此需要更多处理能力来实时执行所有任务。现代电机控制系统通常利用多芯片架构来实现:数字信号处理器(DSP)执行电机控制算法,FPGA 实现高速I/O 和网络协议,微处理器处理执行控制。
随着片上系统(SoC)的出现,例如集CPU 的灵活性与FPGA 的处理能力于一体的Xilinx® Zynq All Programmable SoC,设计人员终于能够将电机控制功能和其他处理任务纳入单个器件中。控制算法、网络和其他处理密集型任务被分流到可编程逻辑,而管理控制、系统监控与诊断、用户接口以及调试则由处理单元处理。可编程逻辑可以包含多个并行工作的控制内核,以实现多轴机器或多重控制系统。由于在单芯片上实现了完整的控制器,因此硬件设计可以更简单、更可靠、更便宜。
近年来,在MathWorks® Simulink®等软件建模与仿真工具的推动下,基于模型的设计已发展成为完整的设计流程——从模型创建到实现2。基于模型的设计改变了工程师和科学家的工作方式,把设计任务从实验室和现场转移到桌面。现在,包括工厂和控制器在内的整个系统都可以建模,工程师可以先调整好控制器的行为,再将其部署到现场。这样就能降低受损风险,加速系统集成,减少对设备供货的依赖。一旦完成控制模型,Simulink环境便可将其自动转换为由控制系统运行的C和HDL代码,节省时间并避免人工编程错误。将系统模型链接到快速原型开发环境可进一步降低风险,因为后者允许观察控制器在实际条件下会如何运作。点击查看更多精彩内容
(编辑:mao35)
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