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发布时间：2024-07-22 11:18:59 | 作者: 半岛在线登录官网
在上一期我们介绍了2024国际电机驱动与控制技术论坛的一部分演讲厂商，还有另外一部分的厂商精彩演讲将在本期呈现，如果想要了解第一部分厂商的演讲内容，请点击。
在此次论坛上，晶丰明源携其子品牌凌鸥创芯亮相，据晶丰明源市场方案总监王超群介绍，南京凌鸥创芯成立于2015年8月，是一家专注于控制及驱动集成电路及总体解决方案设计的国家高新技术企业，它也拥有一支经验比较丰富、多学科、综合能力强的专业方面技术团队，具备各种电机控制算法、应用方案及特种电机的开发能力。
凌鸥创芯的产品也涵盖了完整的MCU、Gate Driver、AC/DC、DC/DC产品线，具备完备的生态链、多样的整体解决方案以及多元的服务。
对于电机控制设计，王超群表示：“它有以下几点核心要素：一是对电流、电压等信号的采样要精准可靠；二是精度、抗干扰、稳定性是一个挑战；三是器件需要更少，PCB更简洁，这样更加易开发。”凌鸥创芯的一系列创新电机产品就是顺应着三个要素进行开发。
当然，好的产品也需要有好的生态体系来支撑。凌鸥创芯不仅为客户提供满足多种需求的产品和解决方案，还会提供开发设计，包括方案评估板、标准库（BSP）与方案以及功能安全支持；还有技术上的支持，包括技术资料、软硬设计服务、FAE支持和在线服务；其他的还有量产服务，如量产烧录工具、调试分析工具等。
另据王超群介绍，目前凌鸥创芯的产品大范围的应用于七大领域，分别为电动出行、清洁电器、风筒、汽车电子、电动工具、风扇以及大家电。针对不用的应用，凌鸥创芯都有不同的方案匹配，让客户获得最适合的产品方案同时，也最大限度地帮他们节省成本，加快产品上市时间。
此次，ADI带来了他们的Trinamic运动控制方案。据ADI Trinamic产品线经理高伟介绍，ADI Trinamic能够给大家提供以下几个执行器智能解决方案，包括步进电机、无刷直流电机、有刷直流电机以及电磁阀。
另外，ADI的Trinamic运动控制方案也是一个一站式的解决方案，包括从IC（高性能驱动器和运动控制器）、片载系统（整套微型模块，客户能焊接到自行设计的主板）、模块（整套电子组件，只需连接电源、电机和通信接口）、一体机（PANdrivers）（整套智能电机，只需连接电源和通信接口）到软件和工具（功能丰富、快捷开发、程序编写）。
此外，高伟也着重介绍了ADI Trinamic TMC4671这款芯片在BLDC/PMSM/BDC伺服解决方案中的应用实例。据悉，TMC4671是一款完全集成伺服控制FOC算法的芯片，为直流无刷电机、永磁同步电机、2相步进电机、直流有刷电机和音圈电机提供磁场定向控制，能轻松实现出色的电流控制。
另外，高伟还介绍了另一款多协议编码器控制器TMC8100，它支持绝对编码器和2线线编码器接口，另外，它具备高速25MHz SPI系统接口，用于配置、控制和定位，工作时候的温度范围为-40℃至+125°C。高伟表示：“这款产品能构建灵活的编码器解决方案，帮助缩短开发时间，降低系统成本，非常适用于包括电机伺服控制器、编码器、机器人/协作机器人和AGV等应用。”
众所周知，STM32系列是ST的明星产品，此次ST也分享了他们基于STM32产品的电机控制管理系统方案以及生态系统的构建。据意法半导体电机控制管理系统应用开发经理张炎介绍，在ECO构建方面，ST除了提供传统的软硬件等方面的服务外，还新增了STM32 ZesT，它是一种软件算法，允许在无传感器模式下（除了新的HSO观测器外），为任意类型的无刷直流电机（BLDC）/永磁同步电机（PMSM）在零速度时提供全扭矩。
而对于电机控制应用，从硬件到实现最终的电机控制应用方法，ST也分六部来实现最终方案，一是硬件设置，二是电机特性，三是系统配置，四是项目构建，五是电机驱动调试，六是最终方案开发。
目前，ST的电机控制产品也大范围的应用于家用电器/暖通空调、高端消费电子/电动工具以及电机驱动/伺服驱动器等。张炎介绍了STM32G4在暖通空调等应用中的案例，STM32G4结合了运行频率为170MHz的32位Arm® Cortex®-M4内核（带FPU和DSP指令）。另外还结合了3种不同的硬件加速器：ART Accelerator™、CCM-SRAM常规加速器和数学加速器。借助灵活的互连矩阵，可实现外设之间的自主通信，并节省CPU资源、降低功耗。张炎强调，使用ST具有专利的triple FOC+d-I-PFC，可以构建7kW STM32G4世界级的商业暖通空调方案，另外，通过ST的专利dual FOC+d-I-PFC，可以构建4kW STM32G4商业暖通空调。
另外，张炎还介绍了ST针对冰箱和洗衣机等应用的解决方案，这些方案都具有高集成度、高效率、低功耗等特点。
旋智科技的前身为美国仙童(Fairchild)半导体公司的电机控制产品事业部，在2014年底通过管理层收购方式剥离并独立运营。目前主要专注于电机控制微控制器、智能驱动器、智能功率模块以及手机锂电保护等产品的开发。
旋智科技的这一些产品也已经被大范围的应用于包括家用电器、工业控制、短距出行、电动工具、手机、新兴消费和汽车等领域。针对电机控制应用，旋智科技也有丰富的产品类别和方案。据旋智系统应用经理徐鹏介绍，旋智对于产品的开发都是基于模型进行设计（Model Based Development，MBD）。
徐鹏表示：“基于模型的设计是一种基于数学模型的可视化的开发方法，可用于设计复杂的控制管理系统，广泛的应用于宇航、汽车控制设计中。而旋智的SoC基于高性能的Cortex-M4F内核，非常适合于MBD的开发流程。目前，慢慢的变多的客户正在使用MBD的方法来加速产品的开发，提升竞争力。”
那旋智是怎样通过MBD方法来开发产品的呢？如下图所示，即旋智高性能SoC+准确的电路、FOC和负载模型+MATLAB Simulink仿真平台，这样就能提升设计效率，更高效的进行电机控制开发。
以空调技术开发为例，目前旋智主要专注于三个开发领域，一是系统控制，如空调、热泵系统的冷量、过热度控制，包括膨胀阀、四通阀、压缩机、内外风机转速控制等；二是外机控制，包括压缩机变频驱动、风机驱动和PFC；三是内机控制。
针对空调外机，旋智的SPC2168构成的解决方案是一个很好的选择。SPC2168基于先进的混合信号架构设计，采用两个ARMs Cortex-M4 CPU内核，配备同类最佳的模拟前端、数字信号处理以及运动控制专用外设和安全机制。它的两个CPU内核均可以按最高200MHz时钟频率运行复杂的控制算法。模拟前端中的差分PGA和高速高分辨率ADC能够准确快速地捕捉嘈杂环境中的信号。这些功能使得SPC2168成为复杂运动控制的理想选择，提高了能效并增强了使用者真实的体验，同时又降低了系统成本，为终端应用带来显著优势。
目前，随着制造业的一直在升级发展，从原来的黑色工厂，到绿色工厂再到未来的“黑灯”工厂，总体的发展的新趋势为智能化、自动化、无人化、高效率以及绿色节能等。而这些制造业的发展的新趋势也对MCU产品提出了新的需求。
而对于汽车电机驱动、伺服驱动器、步进驱动器以及变频器等这些运动控制技术的发展的新趋势，先辑半导体嵌入式专家级工程师及产品总监费振东表示：“它们都需要更好的协同性，能够支持更丰富的互联网络，更高的安全性要求及更好的性价比。其他的还有一个就是国产化的趋势。”
先辑半导体是一家致力于高性能嵌入式控制器芯片及解决方案开发的公司，据费振东介绍，目前先辑半导体已推出6大系列高性能MCU系列，全部产品均符合AEC-Q100认证标准。
同时，费振东也介绍了先辑半导体几款有代表性的产品，一款是先辑HPM6200系列，它采用RISC-V双核架构，支持双精度浮点运算和强大的DSP扩展，主频高达600MHz，性能彪悍达到6780CoreMark和3420DMIPS，能在短短1微秒内完成基于矢量控制的电流控制环路运算。同时配备了32KB高速缓存、高达512KB的零等待指令和数据本地存储器以及256KB通用SRAM，大幅度的降低了因低速外部存储器引发的性能损失。
此外HPM6200系列还配备了多组增强型PWM控制器、可编程逻辑阵列PLA、高精度ADC和DAC等丰富外设以及Σ-∆数字滤波SDM等先进的技术。在通讯接口方面同样表现出色，支持内置PHY的高速USB、多路CAN-FD、LIN以及UART、SPI、I2C等多种接口。据悉，这也是一款从IP设计、整体架构到软件层面，拥有完全自主知识产权的高性能MCU产品。
还有一款HPM6200系列刚刚于今年的6月27日发布，它同样采用了RISC-V架构，主频可达600MHz，有单双核选项，它集成了德国倍福公司授权的EtherCAT从站控制器，同时支持千兆工业以太网互联，TSN（Time-Sensitive Networking），可以满足总线型工业自动化设备的各种通讯需求。
HPM6E00系列同时配备精确位置电动控制管理系统，硬件坐标轴变换和环路计算模块，以及32路100ps分辨率PWM输出。例如用于构建交流伺服驱动器方案时，先辑的方案基于行业大范围的应用的IPM智能功率模块，采用单颗CPU芯片完成，主频高达600MHz，结合其自主可控的先进伺服软件算法，具备参数自整定、伺服单参数调整、共振抑制等功能，具备超高的性价比、高性能、高可靠性，调试简单易调整等特点，能够完全满足不同行业的使用要求。
电机控制技术作为现代工业自动化的核心支柱之一，正以前所未有的速度向智能化、高效化、绿色化及集成化方向迈进。随着物联网、大数据、人工智能等技术的深层次地融合，电机控制管理系统不仅实现了更精准的运动控制和更高的能效比，还赋予了设备自我诊断、预测性维护以及远程监控的能力，极大地提升了生产效率和设备可靠性。
电机控制的这些发展的新趋势也给芯片和方案厂商提出了新的要求，在此次电机论坛上，我们也看到了很多厂商正通过技术创新、融合前沿技术、提升服务水平以及构建软硬件ECO等多方面的努力，积极应对电机控制发展的新趋势的挑战，推动电机控制技术的慢慢的提升和普及。
