震撼!MCU+FPGA,引发电机控制革命!

作者:haoxingheng

电机是电气控制联系物理世界的肌肉。工业4.0时代,物联网、智慧工厂使电机的应用更加广泛,同时也对电机控制提出了更高的要求,业界希望电机具有更加高效节能、更长生命周期、更高精度和互联特性以及更加安全可靠。为实现以上目标,一系列先进的电机控制算法应运而生,许多算法需要MCU和FPGA协同处理以实现最佳性能。新一代的电机控制解决方案不仅拥有先进的硬件性能,还具有和电路板、软件完全匹配的开发环境来简化电机控制算法的应用。

近期,Avnet发表了一篇题为“使用新的‘MCU+FPGA’解决方案加速电机控制革命”的文章,文章介绍了使用新的MCU和FPGA来提升电机控制性能的解决方案。文章中说:“MCU和FPGA都增加了新特性来满足新的电机控制算法对运算能力的要求。比如,Xilinx Zynq All Programmable SoC具有硬核CPU和丰富的外设子系统,这种架构可使电机控制更加高效”。

Zynq-7000 SoC高性能的网络和USB硬件接口及驱动增强了设备的互联特性,可助力开发工业物联网(IoT)电机控制应用。文章中说:“Avnet、Xilinx和Analog Devices联合推出了一个完整的用于无刷直流电机(BLDC)、永磁同步电机(PMSM)有刷直流和步进电机控制平台。平台也包含一个在ARM运行的Linux操作系统和用可编程逻辑实现的FOC电机控制算法的一个软件参考设计。平台硬件由Avnet ZedBoard、ADI电机控制模组和带霍尔传感器、编码器的直流无刷电机构成(如下图1)。除了Xilinx提供的软件外,MathWorks还提供整套针对Zynq-7000系列器件可生成C和HDL代码的电机控制算法全套解决方案。”。

图1 电机控制平台硬件

图1 电机控制平台硬件

目前,我国正是制造业转型升级和高新技术产业飞速发展的大好时期,工厂及其生产的自动化、智能化是一个必然趋势。其间,电机控制系统也必将保持持续的高速增长态势。具有“MCU+FPGA”特性,带高速互联接口的Zynq-7000 SoC在实现电机控制、EtherCat/PowerLink等工业互联网、数据安全等应用中有显著优势。

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