一芯搞定四軸電機驅動，高性能RISC-V芯片+方案推薦
近年來，新的電機技術的正在被更多應用場景采用，并且成本比其它方案更低。幾乎每個工業機械應用都涉及創建和控制某種類型的運動。當設計人員考慮價格和性能要求時，氣動系統可能是一個很好的低成本選擇，而液壓系統則可以提供更大的推力。不過，最常見的動力仍是某種形式的電機。本文將重點介紹伺服電機、步進電機、直流電機的區別以及應用方案介紹。
對于工業應用來講，運動控制不僅僅是指通過旋轉電機來產生的運動，通常還涉及到使用某種形式的驅動來精確控制設備元件的位置、速度和加速度。標準的交流感應電機和直流電機，最適合以定速或可變速度控制簡單的開 / 關和連續運行，但它們并不適合定位和精細控制。伺服控制器、驅動器和電機為所有類型的運動控制提供了非常高的性能，但其復雜性使工程和采購成本上升。在成本方面，步進電機的成本比伺服解決方案更低，但控制精度卻比標準交流感應或直流電機更高。
而步進電機與伺服電機都為運動控制產品，但在產品性能上有所不同。步進電機是一種離散運動的裝置，接到一個命令就執行一步。步進電機把輸入的脈沖信號轉變為角位移。當步進電機驅動器收到一個脈沖信號，驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度。伺服電機是指在伺服系統中將電信號轉化為轉矩、轉速以驅動控制對象，可控制速度、位置精度。
應用方面，步進電機需求與經濟、科技、工業自動化水平以及步進電機自身技術發展水平有關。在傳統行業如辦公自動化、數碼相機、家用電器等市場已達到飽和狀態，而新興行業不斷涌現，如 3D 打印、太陽能發電、醫療設備、汽車應用等。目前，3D 打印在研發技術上不斷突破，在下游應用場景不斷拓寬，國內外市場規模都有約 30%的增速。
3D 打印以數字模型為基礎，將材料逐層堆積，制造出實體物品。電機是 3D 打印機上重要的動力部件，電機的精度影響 3D 打印效果的好壞，一般 3D 打印采用步進電機。伺服電機主要適合要求運行平穩、低噪音、響應快、使用壽命長、高輸出扭矩的應用場合。廣泛應用于ATM機、噴繪機、刻字機、寫真機、噴涂設備、醫療儀器及設備、計算機外設及海量存儲設備、精密儀器、工業控制系統、辦公自動化、機器人等領域。
直流電機的應用比較廣泛，磁懸浮列車和地鐵可以由直線電機驅動，具有高速、舒適、安全、無污染等優點。.在工業方面，直流電機在DC傳動和物料運輸方面具有獨特的優勢，如分揀輸送線和電梯。在各種工業機床中，也可以廣泛使用直流電機代替旋轉電機，主要利用氣速快、精度高的特點，如直線電機驅動的沖床、壓鑄機、電火花成型機等。
而小功率的直流電機在生活之中的應用范圍也非常大。像可以充電用的直流的電動推剪，可以遙控的兒童直流電機的玩具。驅動爆米花用的燒鍋的直流電機等等。像除草機、吸塵器等也可以采用直流電機。
相關芯片、方案推薦:
高性能驅動HPM6750芯片
HPM6750采用雙RISC-V內核，主頻達816MHz ，憑借先楫半導體的創新總線架構、高效的L1緩存和本地存儲器，創下了MCU 高于 9000 CoreMark和 4500以上 的DMIPS性能新記錄，創造了RISC-V 全球主頻和跑分新紀錄。除了高算力RISC-V CPU，HPM6700系列產品還創造性地整合了一系列高性能外設：包括支持2D圖形加速的顯示系統、高速USB、千兆以太網、CAN FD等通訊接口，高速12位和高精度16位模數轉換器，面向高性能電機控制和數字電源的運動控制系統。
此外，HPM6750系列芯片支持4套電機控制單元，每個單元包括1個PWM定時器，一個正交編碼器接口，一個霍爾傳感器接口和1個互聯管理接口，配合片上提供的數模轉換ADC模塊和ACMP等外設，可以實現同時控制4個電機。包含1個同步定時器，可以用于4套電機控制單元間進行同步，實現HMI與四軸伺服運動控制，無需總線通信反饋與交互控制，片內完成所有數據采集、處理和顯示，對伺服控制和四電機的同步控制效率大大提高。
高速3D打印解決方案
方案簡介：基于HPM6280高性能CPU，內置FOC算法+H橋驅動芯片，以50K電流環頻率實現4軸步進電機開環控制，步進電機速度>1200RPM。該方案是專業為3D打印行業訂制，也適合舞臺燈光、雕刻機、飛達、橫機等行業應用。
方案特點：該行業定制化方案相比3D打印行業傳統TMC控制方案，具有高速打印、低系統成本、高同步性的優勢。
機械臂-伺服控制器
方案簡介：基于HPM6280高性能雙核MCU, 先進精準控制模塊和多達32路PWM的電機控制系統，實現單芯片控制雙軸和四軸伺服驅動器，同時也可以驅動音圈電機。該方案非常適合工業機器臂、協同機器人、AGV、服務機器人等行業的應用。
方案特點：該產品充分利用HPM6200的雙核600MHz，支持FPU+DSP指令, 16bit ADC, 數字濾波器, PLA等特點，開發了高性價比的機器人伺服驅動。
致遠MR6450核心板/EPC6450-AWI工控板
方案簡介：MR6450核心板是ZLG致遠電子推出的首款RISC-V核心板，采用完全國產自主的RISC-V內核的HPM6450處理器，主頻高達816MHz，內置8MB/32MB SDRAM，8MB Flash。EPC6450-AWI工控板搭載MR6450-WB32F8AWI-L核心板，將3路CANFD、2路百兆以太網口、1路USB-Host接口、1路DVP數字攝像頭等資源悉數引出。
方案特點：816MHz主頻15路串口4路CAN FD2路千兆以太網支持AWorksLP應用領域：電機控制、新能源、汽車儀表、醫療儀器、工業PLC、邊緣計算、音頻設備、人機界面
