震撼！MCU+FPGA，引發(fā)電機(jī)控制革命！

　　電機(jī)是電氣控制聯(lián)系物理世界的肌肉。工業(yè)4.0時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)、智慧工廠使電機(jī)的應(yīng)用更加廣泛，同時(shí)也對(duì)電機(jī)控制提出了更高的要求，業(yè)界希望電機(jī)具有更加高效節(jié)能、更長(zhǎng)生命周期、更高精度和互聯(lián)特性以及更加安全可靠。為實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，一系列先進(jìn)的電機(jī)控制算法應(yīng)運(yùn)而生，許多算法需要MCU和FPGA協(xié)同處理以實(shí)現(xiàn)最佳性能。新一代的電機(jī)控制解決方案不僅擁有先進(jìn)的硬件性能，還具有和電路板、軟件完全匹配的開(kāi)發(fā)環(huán)境來(lái)簡(jiǎn)化電機(jī)控制算法的應(yīng)用。

　　近期，Avnet發(fā)表了一篇題為“使用新的‘MCU+FPGA’解決方案加速電機(jī)控制革命”的文章，文章介紹了使用新的MCU和FPGA來(lái)提升電機(jī)控制性能的解決方案。文章中說(shuō)：“MCU和FPGA都增加了新特性來(lái)滿(mǎn)足新的電機(jī)控制算法對(duì)運(yùn)算能力的要求。比如，Xilinx Zynq All Programmable SoC具有硬核CPU和豐富的外設(shè)子系統(tǒng)，這種架構(gòu)可使電機(jī)控制更加高效”。

　　Zynq-7000 SoC高性能的網(wǎng)絡(luò)和USB硬件接口及驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)了設(shè)備的互聯(lián)特性，可助力開(kāi)發(fā)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)電機(jī)控制應(yīng)用。文章中說(shuō)：“Avnet、Xilinx和Analog Devices聯(lián)合推出了一個(gè)完整的用于無(wú)刷直流電機(jī)(BLDC)、永磁同步電機(jī)(PMSM)有刷直流和步進(jìn)電機(jī)控制平臺(tái)。平臺(tái)也包含一個(gè)在ARM運(yùn)行的Linux操作系統(tǒng)和用可編程邏輯實(shí)現(xiàn)的FOC電機(jī)控制算法的一個(gè)軟件參考設(shè)計(jì)。平臺(tái)硬件由Avnet ZedBoard、ADI電機(jī)控制模組和帶霍爾傳感器、編碼器的直流無(wú)刷電機(jī)構(gòu)成(如下圖1)。除了Xilinx提供的軟件外，MathWorks還提供整套針對(duì)Zynq-7000系列器件可生成C和HDL代碼的電機(jī)控制算法全套解決方案。”。

　　圖1 電機(jī)控制平臺(tái)硬件

　　目前，我國(guó)正是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的大好時(shí)期，工廠及其生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化是一個(gè)必然趨勢(shì)。其間，電機(jī)控制系統(tǒng)也必將保持持續(xù)的高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。具有“MCU+FPGA”特性，帶高速互聯(lián)接口的Zynq-7000 SoC在實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制、EtherCat/PowerLink等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)安全等應(yīng)用中有顯著優(yōu)勢(shì)。