人工智能為提升電機控制效率帶來(lái)新思路

高效率是電機控制系統設計永恒的追求目標之一。隨著(zhù)碳中和、碳達峰的要求逐步落實(shí)，高效電機的滲透率有望加速提升，新的半導體元器件例如碳化硅、氮化鎵等的推廣也會(huì )加速。

這會(huì )帶來(lái)全新的電機和電源的拓撲及控制算法設計。電機控制系統將繼續朝著(zhù)高集成、高性能、高可靠性方向發(fā)展，功率半導體器件朝著(zhù)高開(kāi)關(guān)頻率、小體積、低損耗的方向發(fā)展。

電機控制引入人工智能人工智能

最近一直是研究的熱點(diǎn)，可以看到目前行業(yè)內已經(jīng)有在MCU（微控制器）上運行AI 算法的一些嘗試。在電控領(lǐng)域，人工智能可以在一些傳統算法難以企及的領(lǐng)域發(fā)揮作用，以電梯控制為例，AI（人工智能）算法可以通過(guò)運行過(guò)程中各個(gè)環(huán)節數據的實(shí)時(shí)監測分析進(jìn)行電機運行的故障檢測，尤其是故障的預測控制。還可以實(shí)時(shí)調節電機控制參數改善電機性能因參數變化帶來(lái)的影響。這些都是傳統的電控算法比較難以實(shí)現的。

在很多對人為經(jīng)驗高度依賴(lài)的領(lǐng)域均可使用AI 算法來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設計，例如電控系統效率提升問(wèn)題中，電機設計中可以使用AI 輔助優(yōu)化設計效率更高的本體，控制中可以使用AI 算法尋找電機的最大效率點(diǎn)，參數負載時(shí)變的復雜控制領(lǐng)域可以使用AI 算法實(shí)時(shí)修正控制參數等提升電控的整體效率。

國產(chǎn)電機芯片廠(chǎng)商應繼續提升自身實(shí)力

相比于國際競爭對手，目前國內的電機控制系統和元器件廠(chǎng)商主要有4 個(gè)方面的優(yōu)勢。

政策優(yōu)勢：在中美博弈日趨緊張的形勢下，越來(lái)越多的頭部廠(chǎng)商會(huì )選擇國產(chǎn)芯片替代。

性?xún)r(jià)比優(yōu)勢：相比國際競爭對手，國產(chǎn)芯片的性?xún)r(jià)比具備較大的優(yōu)勢，在目前缺貨的行情下供貨能力也比國外芯片有更大的保障。

細分領(lǐng)域的優(yōu)勢：相比國際競爭對手，國內電控廠(chǎng)商在經(jīng)歷了最初的借鑒為主的階段后開(kāi)始了針對細分市場(chǎng)的差異化設計，例如靈動(dòng)針對電控系統不同電壓等級、不同集成度要求推出了驅動(dòng)MCU、預驅MCU、專(zhuān)用MCU 等細分市場(chǎng)產(chǎn)品線(xiàn)，客戶(hù)選擇更加靈活。

支持優(yōu)勢：時(shí)間就是最大的成本，國內的芯片廠(chǎng)商有著(zhù)本土支持的優(yōu)勢，對客戶(hù)的需求了解更加精準，響應也更加及時(shí)。

相比國際競爭對手，國內芯片廠(chǎng)商還需要在工業(yè)過(guò)程中的細節上再下功夫，把芯片的各個(gè)細節上的性能做起來(lái)，把握國產(chǎn)替代的機遇，加速產(chǎn)品優(yōu)化迭代。以良率為例，要想把成本控制好，良率就一定要控制得好。為此靈動(dòng)已經(jīng)打造了復雜的良率檢查體系，其中有將近兩百道工序，保證了靈動(dòng)產(chǎn)品的高良率。

（本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2022年3月期）