越來越低的生產成本，推動了無刷直流電機的廣泛使用和普及，尤其是當消費類無人機和電動自行車的引入，導致了無刷直流電機的大規(guī)模生產，在此之前，無刷直流電機曾一度只在高端工業(yè)中使用。隨著即插即用模塊在硬件上提供磁場定向控制或矢量控制，一度復雜的伺服驅動器的開發(fā)變得更加容易。即便伺服驅動器并被廣泛應用于醫(yī)療和保健設備中，我們仍不應該忘記步進電機。

許多工程師認為步進電機不如伺服驅動器。但是，步進電機控制已經從簡單的“無需調諧”控制方案取得了長足的進步。步進電機不僅僅只應用在某些簡單的應用里，越來越多的依賴于高扭矩和低速的高端應用也由步進電機驅動，比如從實驗室自動化到半導體處理，從3D打印再到4K監(jiān)控攝像頭，這些應用要求工程師能夠使用無需額外變速箱的驅動系統(tǒng)。沒有變速箱意味著更少的磨損、更少的噪音和更低的開銷。

雖然步進電機提供了低成本的魯棒性和精度，但仍有噪音、振動，以及并不是很節(jié)能的缺點，但其驅動程序一點也不復雜;同時，微步操作與先進的電流斬波器和電壓斬波器相結合，允許步進電機使用自適應電流進行平穩(wěn)、無噪聲的操作;再加上診斷功能和no hunting(即在靜止狀態(tài)下完全沒有運動)，你可以輕松擁有一個實現(xiàn)完美的運動控制應用程序的業(yè)界領先的解決方案。對于需要閉環(huán)操作的應用，你只需要添加一個編碼器，它可以是一個作為一個位置傳感器的霍爾組件，這樣，你就擁有了一個沒有變速箱的完整的伺服驅動器!

就像電機控制在過去二十年里發(fā)生了變化一樣，開發(fā)應用程序的工程師的要求也在進步。今天，每個工程師都想使他們設計具備獨特之處，而不是開發(fā)一個看似復雜的驅動系統(tǒng)。簡約的外形設計、直觀的用戶界面、實時功能、功能安全性以及與云的數(shù)據收集和共享是工程師們新的關注點。坦率地說，工程師可能會認為電機和運動控制是阻礙了他的構想，所以他們更需要開發(fā)工具套件直接跨越這些障礙。 但是，用開發(fā)工具支持馬達并不是那么容易。原因很簡單：每個馬達都是不同的。電機參數(shù)不同，極數(shù)不同，反饋系統(tǒng)(如果有的話)也不同，電機可能需要針對特定的應用進行優(yōu)化和微調，以及外部接口的多樣性。因此，通常由帶有特殊電機控制庫的微控制器和通用驅動板組成的“一刀切”解決方案將不起作用。 作為ADI的一部分，Trinamic提供了廣泛的開發(fā)板作為模塊化評估系統(tǒng)的一部分，并在系統(tǒng)支持軟件、工具和向導程序上進行了大量的投入。這些開發(fā)板幫助工程師快速設置一個原型應用程序，并嘗試不同的設置，微調驅動系統(tǒng)。一旦這些設置條件得到滿足，代碼就可以很容易地用C編譯和導出，以便在它們自己的固件中直接使用。Trinamic的開發(fā)板是經過MIT認證的開源設計，工程師可以免費使用這些資源。

電機和運動控制未來的第一個大趨勢是日益增加的復雜性導致系統(tǒng)更加智能化，需要系統(tǒng)實時做出決定，數(shù)據需要在源位置收集并在云中共享。第二個大趨勢是功能安全，使機器人可以與人類并肩工作，既可以是協(xié)作機器人，也可以是獨立的機器人，可以是拾取和放置裝置，也可以是吸塵器。為了實現(xiàn)這些趨勢，就需要工程師開發(fā)新的硬件，將處理器從實時關鍵任務中解放出來，使之實現(xiàn)更多的診斷、預測性維護和人工智能，并實現(xiàn)功能安全。

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原文標題：【世說設計】通過電機和運動控制使自動化更加智能

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審核編輯：湯梓紅