無數(shù)的電動(dòng)機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是強(qiáng)大的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)的核心，有時(shí)它們也被稱為工業(yè)伺服驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)今，越來越多的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員利用德州儀器的新軟件和其他創(chuàng)新技術(shù)，設(shè)計(jì)出越來越多的更小、更快、更智能的驅(qū)動(dòng)器。智能機(jī)械正在逐漸重塑我們身邊的世界。

德州儀器的市場(chǎng)部經(jīng)理Brian Fortman表示：“當(dāng)今的工業(yè)自動(dòng)化開發(fā)者開始設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，他們不僅僅是試圖提供更多的原動(dòng)力，而是要使其變得更智能，這樣電機(jī)驅(qū)動(dòng)就可以搬運(yùn)更重的汽車部件或者生產(chǎn)更大的產(chǎn)品?！八麄冋趪L試設(shè)計(jì)能將電機(jī)變成智能運(yùn)動(dòng)執(zhí)行器的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這將使工業(yè)機(jī)械更為高效?！?/span>

如今的智能電機(jī)

現(xiàn)代機(jī)器人可以幫助醫(yī)生完成復(fù)雜的外科手術(shù)，也可以為制造商實(shí)現(xiàn)各式產(chǎn)品的生產(chǎn)——從玩具到家具、再到大型卡車等。工廠的機(jī)器能在裝配線上拾取和放置零部件，或?yàn)榭蛻籼峤粶?zhǔn)備好的封裝。自動(dòng)化車床可以快速模制和雕刻木制或金屬產(chǎn)品，3-D打印機(jī)能夠?qū)⑺芰?、金屬或混凝土打印成包括玩具和建筑在?nèi)的各種形狀的物體。

“更智能”在電機(jī)自動(dòng)化領(lǐng)域中意味著每秒需要進(jìn)行更多次電機(jī)扭矩調(diào)整，使結(jié)果更精確，這將提高制造效率和質(zhì)量并減少浪費(fèi)和失誤。

復(fù)雜的工業(yè)電機(jī)全部由被稱作微控制器(MCU)或微處理器(MPU)的嵌入式計(jì)算機(jī)芯片的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制。德州儀器公司DesignDRIVE工程師團(tuán)隊(duì)通過快速電流回路 (FCL)軟件技術(shù)增強(qiáng)了C2000? MCU性能，使電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)人員能夠向客戶提供更智能的產(chǎn)品。同時(shí)，這些客戶也能制造出更先進(jìn)的機(jī)器人，生產(chǎn)出比以往更好、更具創(chuàng)新性的產(chǎn)品

快速電流回路能夠在微秒內(nèi)做出反應(yīng)

MCU能夠確保電機(jī)根據(jù)其電流、位置和工作條件隨時(shí)做出反應(yīng)。設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu)質(zhì)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器需要大量精確與高速的數(shù)學(xué)運(yùn)算和同步測(cè)量。

對(duì)于大批量生產(chǎn)的制造業(yè)和工業(yè)機(jī)器人來說，能夠在微秒時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)是很重要的，控制電動(dòng)機(jī)響應(yīng)速度越快，機(jī)器產(chǎn)生的運(yùn)轉(zhuǎn)就越精確，使電機(jī)響應(yīng)速度加快百萬(wàn)分之一秒也能提升產(chǎn)量，從而使工廠更高效、更節(jié)約成本。

但直到今天，伺服電機(jī)設(shè)計(jì)人員想要讓電機(jī)在一微妙之內(nèi)做出反應(yīng)的方法仍然很有限。一個(gè)常見的方法是在電機(jī)的控制板上添加專用芯片，以處理普通的MCU在微秒級(jí)時(shí)間內(nèi)無法完成的任務(wù)，這些芯片通常是專門為每個(gè)新電機(jī)單獨(dú)設(shè)計(jì)的，而不是商業(yè)化的現(xiàn)成組件。

但是增加更多的芯片會(huì)使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器更昂貴、更耗電，設(shè)計(jì)也更復(fù)雜。這些芯片會(huì)在控制器板上占用額外空間，使整個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器變得更大、更昂貴、更耗電。

為了解決此難題，德州儀器的C2000 MCU工程師們?cè)O(shè)計(jì)了新的解決方案：快速電流回路(FCL)。FCL是一種可用于最新C2000 MCU的軟件，它可以利用現(xiàn)有的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)資源，通過電流采樣在一微秒內(nèi)改變電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作。

然而，德州儀器在C2000 MCUs上的革新并不止FCL一項(xiàng)。結(jié)合了電機(jī)定位專用三角指令等C28平臺(tái)創(chuàng)新技術(shù)，F(xiàn)CL改變著設(shè)計(jì)師對(duì)新一代電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的思維方式，這對(duì)于工業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)未來發(fā)展來說，的確是一個(gè)好消息。

”FCL技術(shù)打破了很多固化的思維方式，”Brian介紹道，“FCL技術(shù)巧妙地避開了通過增加硬件設(shè)備來增強(qiáng)電流回路性能或通過增加逆變器頻率以改善控制帶寬帶來的弊端”。

智能電機(jī)未來的發(fā)展趨勢(shì)