先进的运动控制满足开源要求

文章来源:锐特步进电机 时间:2019-12-24 09:05:44 浏览:

  步进电机和伺服电机长期以来在高端制造业和重工业中很受欢迎。这些电机具有先进的控制功能,代表了一笔不菲的投资,但是对于许多低端应用而言,它们的价格太高了。

  由于与批量生产和开源运动相关的多个因素,步进电机和伺服电机的价格有所下降,并且集成了开源架构的新颖控制解决方案也已上线。

  开放革命

  在20世纪后期,技术达到了一个很高的水平,高科技的发展不仅需要工程学学位和机加工车间,还需要一连串的技术知识和权利,而这些知识和权利对于小公司来说是很难甚至不可能获得的。当然有创新,例如与IBM兼容的PC的泛滥,甚至是在Apple OS或Unix上运行的PC。运行每台计算机的操作系统和内部硬件一样都是专有的,这意味着系统只能在特定程度上进行定制。1991年,Linus Torvalds发布了免费和开源的Linux操作系统,从而引入了另一种选择。

  快进近30年,Linux本身已经发展和成熟,成为计算生态系统的重要组成部分。但是,这个开放的概念可以追溯到1980年代初Richard Stallman的GNU项目,产生了深远的影响。开源概念最终传播到了硬件,这在很大程度上是由于Arduino在2000年代初作为开放计算平台而引入的。这种开放源代码模型现在开始进入实际的开放源代码芯片,例如基于RISC-V开放指令集架构(ISA)的芯片。这意味着不仅软件和开发板,而且为它们供电的实际微控制器也可以是开源的。这不仅代表免于购买设计的费用,而且代表了根据特定项目的需求进行修改的能力。

  大规模生产复杂电机

  伴随着这种开源革命,并且可以说,正是由于这种革命,步进电机,伺服和无刷直流(BLDC)电机开始在消费级应用中看到了更多的需求。2010年的时间范围带来了负担得起的3D打印和其他计算机控制工具,以及无人机和个人机器人的激增。这意味着需要大量的高级电动机和控制器。由于需要更先进的电机,大规模生产继续压低价格,从而使更多的市场参与者进入这一周期。

  结果是价格昂贵的精密电机,以及各种现成的支持硬件。这种电动机需要更多的控制,但是随着处理能力的提高和微型化,可以将低级功能传递给嵌入式运动控制器。在某些情况下,此硬件可以集成到电动机本身中,以实现真正的多合一解决方案,而无需上级微控制器单元(MCU)进行持续监控。

  开源ISA电机控制

  请考虑将开源概念应用于电机控制器硬件时,它不仅节省了成本和可用性,而且还节省了时间,并具有根据应用程序进行自定义的功能。Trinamic借助最近宣布的Rocinante系列电机驱动器来利用这一优势。这些驱动程序具有嵌入式RISC-V ISA内核,可提供增强的功能,例如状态监视和预测性维护功能。

  尽管RISC-V体系结构是稳定的,并且经过了考验,但系统设计人员可能会合理地质疑在开发周期较长的应用程序中对此类系统的长期支持。非营利性RISC-V基金会直接解决了这一问题,该基金会指出:“ RISC-V ISA在架构上提供了新的自由,可扩展的软件和硬件自由度,为未来50年的计算设计和开发铺平了道路。革新。”

  因此,尽管芯片设计快速变化,但其基础架构却要持续数十年,这在计算机硬件方面是永恒的。对于某些消费者应用程序,这可能是可选的,但对于经过艰苦的鉴定过程和自定义操作的工业,医疗和军事硬件,能够长期维护系统至关重要。使用RISC-V架构,系统工程师可以快速设计并依靠将来会支持的硬件。

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