S20360-SRS Kollmorgen 伺服驅(qū)動器

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電機控制與運動控制

另一方面，電機控制是更側(cè)重于控制電機旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)或技術(shù)。典型的電機控制系統(tǒng)調(diào)整單個電機的扭矩、速度和位置的一個或多個參數(shù)，以達到目標值。電機的類型不同，驅(qū)動電機的要求和技術(shù)可能會有很大差異。電機控制器通常沒有規(guī)劃能力（高級驅(qū)動器只有簡單的位置和速度規(guī)劃能力）。因此，解釋電機控制和運動控制區(qū)別的簡單方法是：

電機控制是運動控制系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)（通常是電流環(huán)，在扭矩控制模式下工作）

但是，有時我們可能會混淆它們，因為電機控制的位置環(huán)/速度環(huán)/扭矩環(huán)既可以在電機控制器中使用，也可以在運動控制器中使用

現(xiàn)在我們知道了這兩個系統(tǒng)之間的差異，顯而易見，它們的設(shè)計要求及資源也大不相同。

電機控制更側(cè)重于使電機正常旋轉(zhuǎn)，或者更確切地說，是換向。為了做到這一點，電機控制器需要與各種傳感器對接，處理模擬和數(shù)字信號，并生成波形來驅(qū)動電機。所有這些都發(fā)生在非常短的時間環(huán)路內(nèi)，范圍從50微秒到300微秒。

然而，運動控制通常充當系統(tǒng)監(jiān)控器，需要在多個電機控制器之間、通過以太網(wǎng)（EtherCAT和TSN.）、CAN、RS485的數(shù)據(jù)等其他來源之間，以及人機界面（HMI）面板的命令之間進行通信。如上所述，運動控制器還可以參與一些電機控制任務(wù)，例如控制速度環(huán)、位置環(huán)，甚至扭矩環(huán)。因此，運動控制器的實時控制環(huán)路可以從100微秒到數(shù)百毫秒不等，具體取決于運動控制器參與的實際任務(wù)。

運動控制系統(tǒng)的設(shè)計

運動控制系統(tǒng)的設(shè)計可能相當復(fù)雜，涵蓋了電機控制、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、人機界面、編解碼器、信息安全和功能安全等許多方面。因此，它需要多個控制單元在系統(tǒng)中相互協(xié)調(diào)。

這里就需要全套器件方便運動控制設(shè)計人員選擇——也是恩智浦及其廣泛的微控制器（MCU）和微處理器（MPU）產(chǎn)品組合的用武之地。

在電機控制器方面，恩智浦的Kinetis V MCU、Kinetis E MCU、LPC?MCU和數(shù)字信號控制器（DSC）提供了多種選擇，從使用ARMCortex-M0+內(nèi)核控制簡單電機，到使用Cortex-M33內(nèi)核或高效DSC內(nèi)核在雙電機上運行FOC算法。使用備受歡迎的無閃存i.MX RT跨界MCU，可以同時精確控制更多電機。這些MCU不僅具有廣泛的處理能力可供選擇，還集成了非常適合電機控制的外設(shè)，如高速的高精度ADC、高速比較器、靈活的電機控制定時器和PWM以及DSP加速度傳感器。故障檢測和自動關(guān)機等安全功能可以與這些器件提供的工業(yè)安全合規(guī)性無縫協(xié)作。

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而在運動控制器方面，恩智浦提供i.MX RT跨界MCU和MPU產(chǎn)品線，包括Layerscape和i.MX系列處理器。這些器件支持集成豐富的工業(yè)通信接口，例如以太網(wǎng)/IP、Profinet、EtherCAT和TSN等接口。多核架構(gòu)為通信協(xié)議、運動軌跡規(guī)劃和實時環(huán)路控制提供了足夠的動力。它們還配備了先進的計時器，以支持多模式計數(shù)和靈活的脈沖串輸出。

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