人工智能為提升電機控制效率帶來新思路

丁文雙

高效率是電機控制系統設計永恒的追求目標之一。隨著碳中和、碳達峰的要求逐步落實，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加速。

這會帶來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高集成、高性能、高可靠性方向發展，功率半導體器件朝著高開關頻率、小體積、低損耗的方向發展。

電機控制引入人工智能

人工智能最近一直是研究的熱點，可以看到目前行業內已經有在MCU（微控制器）上運行AI算法的一些嘗試。在電控領域，人工智能可以在一些傳統算法難以企及的領域發揮作用，以電梯控制為例，AI（人工智能）算法可以通過運行過程中各個環節數據的實時監測分析進行電機運行的故障檢測，尤其是故障的預測控制。還可以實時調節電機控制參數改善電機性能因參數變化帶來的影響。這些都是傳統的電控算法比較難以實現的。在很多對人為經驗高度依賴的領域均可使用AI算法來進行優化設計，例如電控系統效率提升問題中，電機設計中可以使用AI輔助優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，參數負載時變的復雜控制領域可以使用AI算法實時修正控制參數等提升電控的整體效率。

國產電機芯片廠商應繼續提升自身實力

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商主要有4個方面的優勢。

政策優勢：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芯片替代。

性價比優勢：相比國際競爭對手，國產芯片的性價比具備較大的優勢，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。

細分領域的優勢：相比國際競爭對手，國內電控廠商在經歷了最初的借鑒為主的階段后開始了針對細分市場的差異化設計，例如靈動針對電控系統不同電壓等級、不同集成度要求推出了驅動MCU、預驅MCU、專用MCU等細分市場產品線，客戶選擇更加靈活。

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

相比國際競爭對手，國內芯片廠商還需要在工業過程中的細節上再下功夫，把芯片的各個細節上的性能做起來，把握國產替代的機遇，加速產品優化迭代。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，保證了靈動產品的高良率。