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技術專欄

2019-09-05

無刷電機應用在智慧控制

1.[智能控制演變]

智能控制是指訊息處理、資訊傳輸與對應反饋的一種多方連結。智能控制最終目標是為過往難題提供有效支援甚至是解答。現今,研究物件多數主要集中人工智慧、傳統的複雜理論與高精度學術研究等。

快速智能控制發展並伴隨著相關的理論擴展和技術導入,目前多數實踐都牽涉著複雜運算、嚴謹邏輯、結構搭配等理論與技術。隨著智能控制帶來的便利,我們在生活中也無處不難發現其蹤跡,從路邊的自動販賣機到工廠的機械手臂,這些應用已悄聲無息進入了我們的生活。曾幾何時,電影《關鍵報告》的特效離我們越來越近,而推動這日新月異的其中一環便是這智能控制。

2.[無刷電機應用智慧控制演變]

智能控制的演進在馬達中最具代表的變是無刷馬達的橫空出世,通過控制器的演算與電晶體控的配合使得傳統有刷馬達的結構與壽命得到了飛躍性突破,同時,電源導通和斷開通過高效率芯片的計算使得相位電流大小和方向能以數據化,最終也實踐了電機轉速控制。

下面簡單介紹給出直流無刷電機控制原理:

無刷直流馬達通過電子相代取代機械換相,這突破克服了傳統馬達由於電刷摩擦而產生弊端,同時,也由此開啟了馬達智能控制的道路。如今,為了應付各種不同的控制需求也因應誕生了伺服、同步與步進等各種馬達。最根本的無刷直流馬達在其中扮演了逐漸越來越重要的角色,多數產品由於成本的考量轉而回頭在無刷直流馬達尋求對策。這間接促使了無刷直流馬達在近期更加快速且蓬勃的發展。

3.[無刷的控制器如何能更智慧更有效率]

為了使控制更加快穩、准、快,智能控制在穩態平衡和動態跟蹤的需求越來越顯著。目前國內外學者多數採取優化演算方式的對策來提高無刷控制器效率,舉凡模糊演算法、滑模結構控制、灰色演算法等,都是為了在智能控器中達到更快速的反饋。 然而,馬達不論在經歷再多複雜的優化,最終面對的都是系統整合問題,如何使智能控制在各式產品上得到最大效益與穩定的運作才是終級課題,選用適合產品的控制方案再藉由優化運算來使產品更完善是目前最受推崇的解題步驟,首要也是最關鍵的基礎莫過於對自家產品的了解,有效地刪除不需要的功能並找尋合適的控制方能成就更智能與高效的控制。

4.[無刷的控制器總結]

智能控制馬達在自動控制系統和計算裝置中分別作為執行元件、檢測元件和解算元件。雖然從基本原理來說,無刷馬達和傳統馬達並沒有本質的差別,但由於無刷馬達導入了控制的概念,使得高精度和快速回應這項難以實踐的問題有了開端,通過利用不斷進步的MCU與優化的演算法讓無刷馬達逐漸達到了高效轉換與精準的控制,更多更好的產品也與時俱進不斷開創,智能控制最終也鳴起了有刷走進無刷‘ No limit ,no end ’的哨響。

無刷電機應用在智慧控制