運(yùn)動(dòng)控制通常充當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)控器，需要在多個(gè)電機(jī)控制器之間、通過(guò)以太網(wǎng)(EtherCAT和TSN.)、CAN、RS485的數(shù)據(jù)等其他來(lái)源之間，以及人機(jī)界面(HMI)面板的命令之間進(jìn)行通信。如上所述，運(yùn)動(dòng)控制器還可以參與一些電機(jī)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(yùn)動(dòng)控制器的實(shí)時(shí)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(yùn)動(dòng)控制器參與的實(shí)際任務(wù)。
運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可能相當(dāng)復(fù)雜，涵蓋了電機(jī)控制、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、人機(jī)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(gè)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(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)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(jī)控制器方面，恩智浦的Kinetis V MCU、Kinetis E MCU、LPC MCU和數(shù)字信號(hào)控制器(DSC)提供了多種選擇，從使用ARM®Cortex®-M0+內(nèi)核控制簡(jiǎn)單電機(jī)，到使用Cortex-M33內(nèi)核或高效DSC內(nèi)核在雙電機(jī)上運(yùn)行FOC算法。使用備受歡迎的無(wú)閃存i.MX RT跨界MCU，可以同時(shí)精確控制更多電機(jī)。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(jī)控制的外設(shè)，如高速的高精度ADC、高速比較器、靈活的電機(jī)控制定時(shí)器和PWM以及DSP加速度傳感器。故障檢測(cè)和自動(dòng)關(guān)機(jī)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(wú)縫協(xié)作。
而在運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃和實(shí)時(shí)環(huán)路控制提供了足夠的動(dòng)力。它們還配備了先進(jìn)的計(jì)時(shí)器，以支持多模式計(jì)數(shù)和靈活的脈沖串輸出。
