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通过实时网络实现多轴运动控制的同步

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<strong>作者:Jens Sorensen,Dara O’Sullivan和Christian Aaen</strong>

<strong>摘要</strong>

实时确定性以太网协议(例如EtherCAT)已经能够支持多轴运动控制系统的同步运行。1 该同步包含两方面含义。首先,各个控制节点之间的命令和指令的传递必须与一个公共时钟同步;其次,控制算法和反馈函数的执行必须与同一个时钟同步。第一种同步很好理解,它是网络控制器的固有部分。然而,第二种同步到目前为止一直为人所忽视,如今成为运动控制性能的瓶颈。

本文介绍从网络控制器到电机终端和传感器全程保持电机驱动同步的新概念。所提出的技术能够大幅改善同步,从而显著提高控制性能。

<strong>问题陈述和现有技术</strong>

为了解释现有解决方案的局限性,考虑一个两轴网络运动控制系统,如图1所示。运动控制主机通过实时网络向两个伺服控制器发送命令和指令值,每个伺服控制器构成网络上的一个从机节点。伺服控制器本身由网络控制器、电机控制器、功率逆变器和电机/编码器组成。

助力客户迈向5G未来—ADI公司为 Rohde & Schwarz两款新产品提供支持

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随着无线通信网络面向5G未来,测试与测量行业在迎接这一变革时将面临重大挑战。为了承载市场所需的设备和应用的庞大阵容,5G技术将不止是进步,而是迎来巨大的飞跃。

新的5G生态系统将采用以更低延迟、更快创建连接的技术构建,同时能够比前几代技术实现更多数量设备的连接。这些应用带来极具挑战的全新器件需求,要求测试与测量设备具备两项关键性能:

* 在更宽频谱范围内(包括28 Ghz和39 GHz毫米波)测量性能对过去无法超越的带宽(>1 GHz)以更高的信噪比进行这些测量在5G到来之前准备就绪

* 电子测试与测量始终需要领先于最新技术。当该技术与5G具有同样的颠覆性和影响力时,要获得并保持领先地位往往需要与既能作为合作伙伴又是器件提供商的供应商建立牢固关系。

随着无线宽带技术逐代不断演进,鉴于使用的频率众所周知,ETM制造商通常能够依靠大量软件升级来适应变化,并对硬件施以较低风险的改变。随着行业转向毫米波无线电传输,向5G的迁移将需要更先进的解决方案。ADI公司仪器仪表部门总经理Duncan Bosworth表示:“Rohde & Schwarz深知新设计极具挑战性。Rohde & Schwarz充分利用与ADI公司的长期合作关系,确保能最大程度地提高关键部件的性能。”

【视频】司机监控和高级HMI。智能舱内传感器融合

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如何结合舱内技术来监控和分析司机疲劳—致命和严重事故的重要因素,目标应用包括安全(DMS:生命体征监测、手动开/关检测)、乘员感知、创新用户体验和动态个性化设置。了解一下~

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需要备用电源? 保持电源连续性

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<strong>Tony Armstrong和Steve Knoth ADI 公司</strong>

在当今持续运转的世界里,无论外部环境或运行条件如何,许多电子系统持续运行是常见现象。换句话说,系统电源的任何故障,无论是瞬时、以秒计还是以分钟计的故障,都必须在设计过程中加以考虑。处理此类情况的最常见的方式是使用不间断电源(UPS)来弥补这些短暂的停机时间,从而确保系统以高可靠性连续运行。同样,当今有许多应急和备用系统用来为楼宇系统提供备用电源,以保证安保系统和关键设备能够在断电期间(无论根本原因是什么)保持运行。

我们日常生活中使用的无处不在的手持电子设备中可以很容易找到一些明显的例子。由于可靠性至关重要,手持设备采用轻便电源精心设计,可在一般条件下可靠使用。但是,再精心的设计也无法防止人们的误操作。例如,手持便携式扫描设备从工厂工人手中掉下,导致其电池摔出来。这些事件在电子学上是不可预测的,如果没有某种形式的安全网——即某种短期电力保持系统,其中储存有足够的能量来提供备用电源,直到电池被更换或数据存储到永久性存储器中——存储在易失性存储器中的重要数据将会丢失。此例清楚地说明了电子系统需要其他形式的电源,以便在主电源中断时有电可用。

物联网系统需要高集成度和小尺寸功率转换器件

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<strong>Tony Armstrong ADI 公司</strong>

在功率谱的中低端存在一些不太大的功率转换要求,这在物联网(IoT)设备之类的应用中很常见。这些应用需要使用能够处理适度电流水平的功率转换IC。电流通常在数百毫安范围,但如果板载功率放大器为了传输数据或视频而存在峰值功率需求,那么电流量可能更高。因此,随着支持众多物联网器件的无线传感器的激增,业界对专门用于空间和散热受限器件的小型、紧凑、高效功率转换器的需求在不断增加。

然而,与其他很多应用不同,许多工业和医疗产品对可靠性、尺寸和稳健性通常有着更高的标准。正如大家所料,相当部分的设计负担落在了功率系统及其相关支持器件上。工业甚至医疗物联网产品必须正常运行并在多个电源(如交流电源插座和备用电池)之间无缝切换。此外,必须竭尽全力防止故障,同时在由电池供电时须最大程度延长工作时间,以确保无论存在什么电源,系统都能可靠地正常工作。因此,这些系统内部使用的功率转换架构必须鲁棒、紧凑且散热需求极低。

<strong>电源设计的考虑</strong>

ADI系统方案精选(第六辑)火热上线

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ADI系统方案精选是ADI为了方便客户设计、同时简化系统集成,主要面向中国市场推出的一系列的信号链解决方案。每个方案精选以应 用为主题,清晰地罗列出完整而灵活的信号链图表、系统设计要素、现行业内面临的主要挑战以及ADI解决这些问题的价值主张和相关 产品组合推荐。

近一年来,我们新增11个精选方案。目前,ADI已有约40多个系统方案可供用户免费下载,内容涵盖工业仪表、能源、 过程控制、汽车应用、医疗保健等各个方面,深受客户好评。现应广大工程师要求,我们将每年对本方案精选进行内容更新和再版, 供读者阅读参考。我们真诚希望ADI系统方案精选可以一如既往地满足您的工作需求、加速您的开发设计。

下载地址: http://h.analog.com/CN-EBOOK-APM6-ff?ADICID=SOME_CN_P161754

【视频】高压电池组管理

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如何将精密单元测量和温度测量与 isoSPI 总线上的同步协议栈电压和电流测量相结合?其实就是使用 ADI 的电池组监视器 IC 和精密 EV/HEV Coloumb 计数器,精确测量 36 芯电池组。

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2019年物联网9个趋势和预测

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正如我们所知,物联网正在改变世界。多年来,随着越来越多的事物相互连接,业界一直在谈论未来会是什么样,以及我们的生活会如何不同。

未来不再是一个愿景,而是一个个激动人心的现实。随着我们步入2019年,我们看到了一些物联网趋势和预测:

1、第一个主流的自动驾驶“东西”可能不会是汽车

拖拉机和农业设备、采矿等重型机械、无人机和机器人将引领自动化的第一波浪潮。虽然自动驾驶汽车最终可能成为道路上的主要交通工具,但这一现实还需多年。这些其他机器将提供一个早期的试验场,并为未来的大规模自动化铺平道路。

2、城市将使用游戏化来鼓励市民参与

智慧城市将以新的方式来吸引市民,例如游戏化。城市居民将获得积分,例如按时支付水费、回收利用、报告坑洼以及乘坐公共交通而不是开车。这些积分可以兑换为城市活动的服务折扣或贵宾入场券。

3、我们将超越连接事物,并扩展到连网空间和连网体验

从体育场到演唱会,再到交通系统,连接性将成为球迷、粉丝和当地居民的一个必备因素。当你参加最喜欢的体育赛事或音乐会时,能够识别最短的交通线路,或者找到最近的停车位并支付费用,或者订购商品并把它们送到你的座位上——所有这些都来自移动设备——并将变得更加普遍。

4、视频传感器技术将增强物联网数据洞察力

航空电子应用中通信接口的防雷保护

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<strong>作者:Richard Anslow</strong>

<strong>简介</strong>

喷气客机遭受雷击是常见现象,大约每1000飞行小时就会发生一次。DO-160G标准《机载设备的环境条件和试验程序》是航空电子硬件的环境测试标准。许多飞机制造商将DO-160G第22节“雷击感应瞬态敏感性”指定为关键系统(如导航、雷达、通信、发动机控制、热和空气控制等)的要求。飞机机身、机翼和机尾飞行控制系统、翼尖、尾翼顶端、发动机舱和起落架是最有可能被雷电击中的区域。

<strong>鲁棒的通信端口</strong>

现代航空器采用电传操纵系统进行飞行控制。电传操纵意味着飞控计算机输入或飞行员手动输入以电气方式传输到控制飞控执行器的伺服电机。这些飞控系统的通信接口可以在RS-485物理层上实现。飞机发动机管理控制的通信接口也可以利用RS-485物理层实现。飞机发动机上安装的全权数字式发动机控制 (FADEC) 系统负责监控温度、压力、燃油流量及其他参数。

【视频】静音切换技术可降低 EMI,提高效率,并缩小解决方案尺寸

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想了解 ADI 的静音切换技术如何显著降低辐射和传导 EMI 辐射吗?想知道 Silent Switcher 技术如何使终端设备更容易通过 EMI 排放标准的吗?来听ADI 展台专家的讲解。

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