人工智能為提升電機(jī)控制效率帶來新思路

丁文雙

高效率是電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計永恒的追求目標(biāo)之一。隨著碳中和、碳達(dá)峰的要求逐步落實(shí)，高效電機(jī)的滲透率有望加速提升，新的半導(dǎo)體元器件例如碳化硅、氮化鎵等的推廣也會加速。

這會帶來全新的電機(jī)和電源的拓?fù)浼翱刂扑惴ㄔO(shè)計。電機(jī)控制系統(tǒng)將繼續(xù)朝著高集成、高性能、高可靠性方向發(fā)展，功率半導(dǎo)體器件朝著高開關(guān)頻率、小體積、低損耗的方向發(fā)展。

電機(jī)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(nèi)已經(jīng)有在MCU（微控制器）上運(yùn)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(tǒng)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）算法可以通過運(yùn)行過程中各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的實(shí)時監(jiān)測分析進(jìn)行電機(jī)運(yùn)行的故障檢測，尤其是故障的預(yù)測控制。還可以實(shí)時調(diào)節(jié)電機(jī)控制參數(shù)改善電機(jī)性能因參數(shù)變化帶來的影響。這些都是傳統(tǒng)的電控算法比較難以實(shí)現(xiàn)的。在很多對人為經(jīng)驗(yàn)高度依賴的領(lǐng)域均可使用AI算法來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，例如電控系統(tǒng)效率提升問題中，電機(jī)設(shè)計中可以使用AI輔助優(yōu)化設(shè)計效率更高的本體，控制中可以使用AI算法尋找電機(jī)的最大效率點(diǎn)，參數(shù)負(fù)載時變的復(fù)雜控制領(lǐng)域可以使用AI算法實(shí)時修正控制參數(shù)等提升電控的整體效率。

國產(chǎn)電機(jī)芯片廠商應(yīng)繼續(xù)提升自身實(shí)力

相比于國際競爭對手，目前國內(nèi)的電機(jī)控制系統(tǒng)和元器件廠商主要有4個方面的優(yōu)勢。

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

性價比優(yōu)勢：相比國際競爭對手，國產(chǎn)芯片的性價比具備較大的優(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(xì)分領(lǐng)域的優(yōu)勢：相比國際競爭對手，國內(nèi)電控廠商在經(jīng)歷了最初的借鑒為主的階段后開始了針對細(xì)分市場的差異化設(shè)計，例如靈動針對電控系統(tǒng)不同電壓等級、不同集成度要求推出了驅(qū)動MCU、預(yù)驅(qū)MCU、專用MCU等細(xì)分市場產(chǎn)品線，客戶選擇更加靈活。

支持優(yōu)勢：時間就是最大的成本，國內(nèi)的芯片廠商有著本土支持的優(yōu)勢，對客戶的需求了解更加精準(zhǔn)，響應(yīng)也更加及時。

相比國際競爭對手，國內(nèi)芯片廠商還需要在工業(yè)過程中的細(xì)節(jié)上再下功夫，把芯片的各個細(xì)節(jié)上的性能做起來，把握國產(chǎn)替代的機(jī)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。為此靈動已經(jīng)打造了復(fù)雜的良率檢查體系，其中有將近兩百道工序，保證了靈動產(chǎn)品的高良率。