#微控制器MCU #數位訊號處理器DSP #浮點運算 #脈寬調變PWM
#馬達 #量測 #再生能源 #智慧電網
【工業應用之浮點運算,MCU or DSP?】
工業用的伺服或永磁同步馬達由於需要精準控制或回傳資料,讓微控制器 (MCU) 掀起浮點運算風潮;尤其是 ARM Cortex-M4 架構因性價比高,且在生態系統佔有先進優勢,頗具「共主」之姿。不過,若需動用「運動軌跡規劃」的高階馬達,冀使運轉較為平滑,MCU 恐力有未逮,或須仰賴專業的數位訊號處理器 (DSP) 方能擔當大任。
以往要將浮點精密度和動態範圍引入馬達工業應用,成本相當高;但當 DSP 融入浮點運算特性後,處理效能預估能較一般 DSP 高出三成,足以設計和執行最複雜的演算法。此外,封裝方式若具外部記憶體匯流排介面,還能符合需要額外 SDRAM 的應用;再者,若有脈寬調變 (PWM) 輸出功能,還能支援馬達控制和其它功率逆變器應用,適用於量測、再生能源和智慧電網應用。
演示視頻:
《ADI——適合工業應用的 SHARC 處理器》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2016/0421/31727.html
#亞德諾ADI #SHARC 2148x #matlab #simulink
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#工業控制 #嵌入式系統 #電路設計 #演算法
【行前周延評估,是確保性能及安全的第一步】
工業馬達應用甚廣,哪怕農業灌溉、林業機械、漁塭養殖、畜牧風扇等都隨處可見它的踪跡;為優化能源效率和可靠性,控制系統必須以最高性能水準運行。如果電路或控制演算法在獨立運行時明明毫無瑕疵,卻在整合到高雜訊控制系統時成效不如預期,不免令人扼腕,甚至因此付出昂貴代價,例如:後續保固維修、停工損失,或傷及人身安全。
亞德諾半導體 (ADI) 一款協助評估電路及系統性能的馬達控制平台,可降低風險、縮短上市時間。該平台由硬體、軟體和工具構成,包括控制板和功率板兩塊電路板;控制板採用ADSP-CM408混合訊號處理器,並整合240 MHZ浮點ARM Cortex – M4核心和ADI高壓功率板。功率板採用通用交流線路輸入。
ADSP-CM40X處理器在執行速度和類比性能表現不俗,包括:兩個16位元ADC、具有13個有效位元數,轉換時間僅為375ns,內建四個SINC濾波器,可對「增量累加轉換器」 (ΔΣ ADC) 的資料流程進行解調處理,無需使用任何外部電路。系統為相電流的測量提供兩種技術,所有霍爾效應感應器和分流電阻都與ΔΣ ADC相結合,會將訊號回饋至處理器,支援位置回授、編碼器和解角器。
功率板則搭載一個數控型升壓轉換器,用於功率因數校正;另有一個三相IGBT模組,所有閘極驅動訊號和狀態訊號均採用數位隔離。系統採用磁場定向控制演算法,以基於模型的設計和MATLAB Simulink自動代碼生成驅動、控制三相永磁馬達。透過模型化功率狀態、馬達、感應器介面和裝置驅動程式以及控制演算法本身,可實現對整個設計的模擬。
經由自動代碼生成方式,可將演算法部署到嵌入式目標中。當啟動馬達、設定參考速度後,運行時,目標會捕捉變數資訊並將其傳回電腦,讓工作週期、馬達電流和轉子位置一覽無遺,且可透過圖形化使用者介面進行控制、更改參數配置並發送命令,同時將即時資料傳回電腦。
延伸閱讀:《Analog Devices----高壓馬達控制平臺展示》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2015/0308/28529.html…
#亞德諾半導體ADI #ADSP-CM408 #混合訊號處理器 #ARM #Cortex-M4