人工智能為提升電機控制效率帶來新思路

高效率是電機控制系統(tǒng)設(shè)計永恒的追求目標(biāo)之一。隨著碳中和、碳達峰的要求逐步落實，高效電機的滲透率有望加速提升，新的半導(dǎo)體元器件例如碳化硅、氮化鎵等的推廣也會加速。

這會帶來全新的電機和電源的拓?fù)浼翱刂扑惴ㄔO(shè)計。電機控制系統(tǒng)將繼續(xù)朝著高集成、高性能、高可靠性方向發(fā)展，功率半導(dǎo)體器件朝著高開關(guān)頻率、小體積、低損耗的方向發(fā)展。

電機控制引入人工智能人工智能

最近一直是研究的熱點，可以看到目前行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有在MCU（微控制器）上運行AI 算法的一些嘗試。在電控領(lǐng)域，人工智能可以在一些傳統(tǒng)算法難以企及的領(lǐng)域發(fā)揮作用，以電梯控制為例，AI（人工智能）算法可以通過運行過程中各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測分析進行電機運行的故障檢測，尤其是故障的預(yù)測控制。還可以實時調(diào)節(jié)電機控制參數(shù)改善電機性能因參數(shù)變化帶來的影響。這些都是傳統(tǒng)的電控算法比較難以實現(xiàn)的。

在很多對人為經(jīng)驗高度依賴的領(lǐng)域均可使用AI 算法來進行優(yōu)化設(shè)計，例如電控系統(tǒng)效率提升問題中，電機設(shè)計中可以使用AI 輔助優(yōu)化設(shè)計效率更高的本體，控制中可以使用AI 算法尋找電機的最大效率點，參數(shù)負(fù)載時變的復(fù)雜控制領(lǐng)域可以使用AI 算法實時修正控制參數(shù)等提升電控的整體效率。

國產(chǎn)電機芯片廠商應(yīng)繼續(xù)提升自身實力

相比于國際競爭對手，目前國內(nèi)的電機控制系統(tǒng)和元器件廠商主要有4 個方面的優(yōu)勢。

政策優(yōu)勢：在中美博弈日趨緊張的形勢下，越來越多的頭部廠商會選擇國產(chǎn)芯片替代。

性價比優(yōu)勢：相比國際競爭對手，國產(chǎn)芯片的性價比具備較大的優(yōu)勢，在目前缺貨的行情下供貨能力也比國外芯片有更大的保障。

細分領(lǐng)域的優(yōu)勢：相比國際競爭對手，國內(nèi)電控廠商在經(jīng)歷了最初的借鑒為主的階段后開始了針對細分市場的差異化設(shè)計，例如靈動針對電控系統(tǒng)不同電壓等級、不同集成度要求推出了驅(qū)動MCU、預(yù)驅(qū)MCU、專用MCU 等細分市場產(chǎn)品線，客戶選擇更加靈活。

支持優(yōu)勢：時間就是最大的成本，國內(nèi)的芯片廠商有著本土支持的優(yōu)勢，對客戶的需求了解更加精準(zhǔn)，響應(yīng)也更加及時。

相比國際競爭對手，國內(nèi)芯片廠商還需要在工業(yè)過程中的細節(jié)上再下功夫，把芯片的各個細節(jié)上的性能做起來，把握國產(chǎn)替代的機遇，加速產(chǎn)品優(yōu)化迭代。以良率為例，要想把成本控制好，良率就一定要控制得好。為此靈動已經(jīng)打造了復(fù)雜的良率檢查體系，其中有將近兩百道工序，保證了靈動產(chǎn)品的高良率。

（本文來源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2022年3月期）