如何为您的电机控制系统增加更多价值

Takaaki Togo

高级首席产品营销专家

已发布: 2024年1月26日

如何为您的电机控制系统增加更多价值

如今，电机控制系统需要更高的性能、更低的功耗和更多的功能，包括智能操作。除了精确的电机控制外，系统还需要能够同时执行应用程序、与其他设备通信以及检测操作异常。此外，这些系统需要安全设计以及网络连接的安全措施。

为了帮助设计人员满足这些要求，瑞萨电子在32位RA微控制器家族中新开发了 RA8T1 电机控制 MCU 产品群。 RA8T1 器件采用最新的高端 Cortex-M^® 类内核，可实现精确的电机控制，并有助于提高整体系统能效。除了性能之外，RA8T1 还提供丰富的优化特性，使设计人员能够在其系统中拓展附加功能。将优化的电机控制产品线扩展到满足低端到高端电机系统需求的产品线，并利用通用的开发工具和软件，实现设计的可扩展性。

RA8T1 MCU 基于 Arm^® Cortex-M85^® 内核构建，工作频率高达 480MHz，提供高达 2MB 闪存和 1MB SRAM（包括 TCM）的大内存选项、支持互补 PWM 输出的 16 位/32 位定时器、12 位 ADC（包括 3 通道采样和保持）、以及用于电机控制的高速模拟比较器。连接功能包括以太网 MAC、CAN FD、USB 2.0 全速模块、SD/MMC 主机接口和 I³C。此外，Armv8.1-M 架构支持 Helium 技术，可显著提高 AI/ML 计算性能，并支持 Pointer AuthentiCation 和 Branch Target Identification （PACBTI）和 TrustZone® 以增强安全性。

RA8T1 的一个关键优势是其高性能。使用无传感器磁场定向控制（FOC）示例代码时，RA8T1 的电机控制处理时间约为现有 Cortex-M33 产品的三分之一。而且通过使用 TCM 可以在 RA8T1 中进一步最大化 Cortex-M85 的卓越性能。请参见图2。

Figure 2. Motor Control Performance Benchmark

通过以这种方式压缩电机控制的处理时间，可以在终端系统中拓展其他功能。例如，让我们看一个预测性维护示例。该演示使用瑞萨电子 e-AI 软件，通过 256 次快速傅里叶变换（FFT）转换分析了 A/D 转换器捕获的电机电流，并使用 TensorFlow Lite 作为推理引擎检测电机行为中的异常情况。在此过程中，由于 RA8T1 支持 Helium 技术，因此实现的推理时间比现有 Cortex-M7 器件快 5.3 倍，可以更有效地执行。