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驱动器/马达控制

使用 Xilinx SoC 和 FPGA 从单轴控制扩展到多轴控制,可带来嵌入式分析及毋庸置疑的确定性、高性能和高功率效率

现代电气驱动器所能执行的工作远不止控制电机,包括:

  • 通过多种工业以太网标准进行连接,包括支持有时间限制的联网 (TSN)
  • 符合 OpenSafety、ISO13849 Ple CAT 4、IEC 61508 SIL 3 功能安全以及 IEC 62443 网络安全
  • 支持更多的传感器输入、类型越来越多样化
  • 集成人机接口 (HMI)
  • 更小的占位面积满足越来越多的应用需求
  • 通过快速纳秒闭环时间降低系统级功耗
  • 改善的数据日志
  • 支持 QEI、BISS、Endat 2.0、Hyperface 编码器
  • 实时分析和机器学习支持预测性维护控制、远程诊断、数字“双胞胎”以及更多的端点智能使用案例

保持对任何数量的电机(从普通两级逆变器到碳化硅三级逆变器)的精确、确定性控制并集成上述突出介绍的、不断发展的现代特性,非常适合 Xilinx SoC 和 FPGA,因为提供与其它功能的隔离是可编程逻辑固有的特性。在您的设计中,应用处理器高速缓存丢失、不断发展的标准或新的功能块无需再影响控制环路或通信周期定时,即使是在 100,000 RPM 或更高的转速下也是如此。

最简单的入门方法是 Xilinx 电气驱动器演示平台 (EDDP)。EDDP 包括一款硬件套件,其可从 Trenz Electronic 购买,并能够从 Qdesys 电机控制专家免费使用 C++ 实现磁场定向控制算法。开源设计支持 Xilinx Vivado HLS 和 SDSoC 工具流程,并提供针对 SPYN 的免费升级路径,SPYN 是一个基于 python 的创新电机控制分析及机器学习框架,可利用 EDDP 硬件培养和开发您自己的、基于 C/C++ 的算法。EDDP 不仅具有培训视频支持,而且还得到了社区论坛的大力支持。EDDP 包括无刷 DC 电机 (BLDC),但 Xilinx 解决方案支持广泛的 AC 及 DC 电机,包括伺服电机。

设计范例 说明 器件支持

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单轴马达控制

使用 Spartan-7 FPGA 进行设计

  • 高度灵活性,支持多个通信标准
  • 单芯片设计,实现更高可靠性
  • 面向系统控制和通信的 MicroBlaze™ 软核处理器
  • 一整套生产就绪型 IP,实现更佳设计生产力

Spartan-7 FPGA、 Artix-7 FPGA

Zynq-7000S SoC


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多轴马达控制

使用 Zynq-7000S SoC 进行设计

  • 面向高性能控制和系统通信的 ARM® Cortex-A9
  • 通过优化的脉冲宽度模块设计,实现更高性能、更低攻耗
  • 带有 AnyBus IP 的单 API,连接多个工业以太网标准
  • 单芯片设计,实现更高可靠性
  • 一整套生产就绪型 IP,实现更佳设计生产力

Zynq UltraScale+ CG、EG、 EV MPSoC

Zynq-7000 SoC


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马达控制

使用 FPGA 或 SoC 进行设计

  • Xilinx 单芯片马达控制配套提供内含综合硬件功能的 IP,可为电气驱动器实现最为精确的控制。
  • 通过将该 IP 核多次在同一器件上实例化,可在不牺牲任何性能的情况下创建各种多马达解决方案。

Zynq UltraScale+ CG、 EG、 EV MPSoC

Zynq-7000 SoC

Zynq-7000S SoC

Spartan-7 FPGA

Artix-7 FPGA

iiot-solutions-stack

一些工业物联网产品需要 Xilinx IIoT 解决方案堆栈的所有元件,都需要一些。Xilinx 工业物联网解决方案堆栈包括 Xilinx 及生态系统的构建块,其可在整个工业物联网平台间使用。使用 xilinx 工业物联网系统,您不一定要从零开始。探索 Xilinx IIoT 解决方案堆栈的不同元素,不仅可最小化开发时间和开发成本,而且还可最大化在您的新一代工业物联网平台上对设计的重复使用。

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