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機器人對微型伺服控制芯片的挑戰

機器人的關節就是微型伺服控制系統,通常它與控制、傳感器、馬達/電機、齒輪箱有關。如今在電機控制芯片中,往往還集成了位置傳感器。這對于控制系統的要求是:一方面,電機的尺寸要極小,同時轉矩密度大;另一方面,電機的精度要高。


電機控制芯片面臨挑戰,需在尺寸和轉矩上實現優化,確保電機在不同位置都能精準轉換。其中,電機結構設計和芯片庫的改進是關鍵,比如電機控制必須精準,傳感器配合需實現快速、穩定的響應,防止控制系統受損。


在動力和能耗平衡上,要降低芯片損耗,提升電機性能。閉環控制算法和通訊接口的復雜性也是伺服控制系統需解決的問題。安全性方面,過載保護和電機在極端條件下的耐用性是重點。


噪音和電磁干擾控制對多馬達系統至關重要。成本控制也是挑戰,以確保產品市場競爭力。在線參數辨識對于電機健康監測極為重要,但計算量大且建模困難。需要通過電流、電壓等數據,快速獲取電機參數變化,這對MCU單片機硬件要求極高。


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