半导体大佬们谈工业电机控制最新发展趋势

混合信号控制处理器ADSP-CM40x，这款处理器集成了精度高达13位的行业唯一一款嵌入式双通道16位模数转换器，搭载了一枚240 MHz浮点ARM？誖CortexTM-M4处理器内核。设备制造商要求高精度、伺服闭环控制、电机驱动、太阳能光伏(PV)逆变器和其他嵌入式工业应 用，以提高其产品的能源效率和性能。ADSP-CM40x凭借较高的精度模拟转换性能，很好地实现了这些目标。

  Xilinx（杨飞）：

   Xilinx All Programmable FPGA和基于SoC的解决方案和平台可充分满足当今磁场定向控制(FOC)等复杂控制算法所提出的苛刻的时序和性能要求。Xilinx 28 nm FPGA 和 ZynqTM-7000 All Programmable SoC 与仅在软件处理简单的电机控制和低时钟速率的传统MCU和 ASSP不同，它可以提供卓越的并行处理能力、实时的性能、快速的计算速率以及连接的多样性。此外，Xilinx器件还通过更紧密的可编程系统集成来降低 成本，通过实时的可编程性来减少风险和设计周期，并通过可处理PID控制器、Clark/Park转换和空间矢量 PWM 等计算密集型功能的高性能数字信号处理(DSP)来缩短时延。

   Xilinx还广泛地与合作伙伴QDesys合作，提供了高性能的马达控制方案，并被一些主要的工业客户采用。同时Xilinx也提供了RPFM的调制 方案，用于降低马达系统的噪声和电磁干扰。针对工业实时以太网的需求，Xilinx也密切和倍福以及贝加莱合作推出了EtherCAT和 POWERLINK 方案，向伺服驱动网络化迈进了一步。

  问：贵公司在电机控制方面的发展是如何规划的？如何看待未来五年中国电机控制市场的发展趋势？

  ADI（于常涛）：

   在未来电机应用领域，工业伺服将扮演越来越重要的角色，对于电机控制的要求，已不仅仅停留在满足节能要求的通用变频器及速度控制，而越来越多的应用领域 需要精确的位置控制及电流控制；无论是工业生产线、工业自动化设备及机械设备，还是智能物流及机器人，都已将伺服控制作为重要的执行器件。对于家用领域， 将更多地考虑成本及无传感器控制。而在汽车及交通领域，可靠性将是最重要的因素。

  ADI非常看好电机控制，特别是伺服系统的市场前景， 针对这一应用领域，ADI具备完善的解决方案，确切说是系统级方案，不单是硬件方案，还包括控制算法。未来五年，在节能这个大趋势下，伴随着国家政策的扶 持，中国工业自动化水平的提高，我们认为电机控制市场将保持>15%的年增长率。

  Fairchild（张瑞斌）：

  Fairchild作为运动控制行业的先行者，尤其注重提供具有最佳性能的功率器件，如 SPM？誖产品(智能功率模块)和分立功率器件和驱动器器件。我们将一直坚持大力开发运动控制解决方案，我们的产品轮廓以解决方案为基础，我们将继续努力领导该市场。在我们的发展蓝图中，我们计划扩展到更高功率的应用并重点开发具有最高集成度的解决方案。

   我们认为未来5年中，运动行业，尤其是工业运动将步入上升阶段， 中国国内的BLDC/PMSM电机设计和生产技术已趋向完美，目前主要的问题是实现标准化和系列化。高可靠性、低成本以及富有竞争力的产品是瓶颈所在，原 因是缺乏实用的数字电机控制算法和高度可靠的功率模块，这大大限制了国内电机尤其是伺服系统的进步。

  Infineon（江伟石）：

  未来五年，中国电机控制市场的增长是毋庸置疑的，竞争也会愈加激烈。电机控制市场的发展将呈现高端化和低端应用的两极分化现象，市场应用领域也将细分化。生产厂家不仅需要降低产品的研发和制作成本，更需要通过增加产品的控制性能，来满足不同应用领域的需求。

  可以预见的是，电机控制的功率会越来越大，或者相反会越来越微型。随着物联网的发展，电机控制的功能也将变得更加智能化，会增加人机互动界面，并实现机器与机器之间的无线及有线的通讯。

  Infineon（杜曦）：

   在汽车行业，电机的电子控制应用会越来越广泛。从小到雨刷电机，油泵电机，大到电动汽车的驱动电机，电机的电子控制系统的市场将会有突飞猛进的发展。电 动汽车(xEV)应用作为国家可持续发展计划的关键组成部分，也将是这个行业的未来。在减排增效的推动之下，更清洁的能源解决方案也将变得越来越重要，高 效的发动机技术引入和新能源系统，都离不开高效电机控制技术以实现更高能效。

  Xilinx（杨飞）：

  在全球降低能耗的背景下，高效节能电机成为全球电机产业发展的共识。美国、加拿大、墨西哥、巴西、澳大利亚和新西兰等国家都相继制定了电动机的能效标准与能效标识制度，明确了电机节能与效率提高的时间表、执行方式与实施范围。

  高效节能电机将带动产业链实现快速发展。高效节能电机产业链上游是铜、铝、硅钢、永磁材料等原材料供应商，下游是渠道销售商、高效电机应用厂。

   Xilinx针对未来高效节能电机的发展方向，除了利用Zynq SOC器件提供了很好的硬件平台，同时也与第三方紧密合作以提供众多的解决方案和先进的设计方法学，这些无疑都为工程师设计出高效的节能电机打下了坚实的 平台基础。我们相信在国家大力发展制造强国的宏伟战略下，高效节能电机的发展必将带动传统产业进行转型和升级，迎接新的产业革命的到来。