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POWER MOTOR CONTROL 40 - ELETTRONICA OGGI 480 - SETTEMBRE 2019 zioni aritmetiche in segmenti a 8 bit può penalizzare le prestazioni. Per queste situazioni, il passaggio a una MCU o DSC a 16 bit è quindi vantaggioso, con il DSC che offre prestazioni più elevate per supportare sofi- sticati algoritmi di controllo. Architetture a 32 bit Per implementare strategie innovative di controllo mo- tori che utilizzano modelli matematici per il calcolo di traiettorie e profili di movimento, un passaggio ad architetture 32 bit basate su core Arm Cortex-M offre ben altre opzioni. Core come il Cortex-M4 supportano l’aritmetica in virgola mobile, che consente una faci- le conversione del codice sviluppato con strumenti di alto livello come Matlab. Microchip ha realizzato un software per facilitare l’adozione di complessi al- goritmi FOC. Il MotorBench Development Suite (mB) fornisce strumenti per estrarre i parametri elettrici e meccanici di un motore BLDC o PMS e li applica ad un algoritmo FOC in cui l’utente può procedere a regola- re i tre loop di controllo utilizzati per gestire il motore. Una volta definiti i loop di controllo e gli altri parametri dell’algoritmo, lo strumento genera un file del progetto software pronto per la compilazione utilizzando l’M- PLAB X Integrated Development Environment. La recente introduzione di mB 2.0 ha aggiunto il sup- porto per motori ad alta tensione, fino a 600 V, alle at- tuali capacità di gestione di motori a bassa tensione. Sebbene le periferiche richieste per il controllo motori tendano a rimanere ricorrenti in un’ampia gamma di applicazioni, sono necessarie più varianti di MCU e DSC per gestire la crescente complessità della progettazione di sistemi. Il supporto di rete è ora un requisito fonda- mentale per i sistemi di automazione industriale, di do- motica e di controllo industriale. La capacità di inviare non solo dati di utilizzo e di errore ai sistemi di gestione, ma di consentire il controllo remoto dei sistemi è ora un aspetto importante dal punto di vista commerciale per molti sistemi. Ogni settore ha i propri protocolli di rete che, a loro volta, influenzano la scelta delle perife- riche. In genere, i sottosistemi automotive necessitano di interfacce come LIN o CAN-FD. I sistemi industria- li potrebbero utilizzare Ethernet o EtherCAT, mentre il wireless diventa una scelta abituale per l’integrazione negli ambienti IoT. Il supporto per la rete può spesso aumentare in modo significativo la quantità di codice del programma che deve essere memorizzato, facen- do aumentare la Flash on-chip fino a 256 KB, o 512 KB. Anche i requisiti di RAM sono maggiori al fine di sup- portare gli stack di comunicazione. Le applicazioni di controllo motori standalone avevano tradizionalmente bisogno di 32 KB, o meno, di Flash di programma. An- che i mercati come il controllo industriale e il settore automobilistico hanno requisiti rigorosi per la sicurez- za funzionale. I progettisti di sistemi devono conformar- si a standard come IEC 60137 Classe B e ISO 26262. L’inclusione di controller di memoria con capacità di rilevamento e correzione degli errori così come i timer watchdog e dead-man e i monitor di alimentazione e clock assicurano che gli MCU possano supportare que- sti standard. I progettisti possono sfruttare i progressi dell’architettura DSC per migliorare ulteriormente affi- dabilità e sicurezza. Se il sistema utilizza i due core del processore, il software in esecuzione su ciascun core può controllare il comportamento dell’altro e avvisare in caso di problemi o attivare un reset se l’esecuzione si blocca per un motivo sconosciuto. La funzionalità dual core può essere sfruttata in altri modi. Suddividendo il carico di lavoro tra due pro- cessori indipendenti, i team di progettazione possono semplificare l’integrazione del software di controllo dei motori in tempo reale con altre funzioni come il networking in progetti orientati all’IoT. Tali usi sono supportati dalla famiglia di DSC dual-core dsPIC33CH per il controllo motori. Questi dispositivi hanno due core dsPIC sullo stesso die. Uno è un master core e l’altro uno slave core. Di per sé, il core slave ha una lar- ghezza di banda del processore sufficiente a control- lare due motori trifase. Il master core può controllare indipendentemente un ulteriore motore trifase e occu- parsi della gestione, del networking e di altre funzioni come la gestione della power factor correction (PFC) in applicazioni di elevata potenza. Poiché la tecnologia dei motori continua ad evolver- si e le richieste delle applicazioni cambiano, ci si può aspettare di vedere ulteriori innovazioni nella proget- tazione di MCU e DSC e miglioramenti nelle prestazioni per soddisfare non solo le strategie di controllo, sem- pre più complesse, ma anche le funzioni di gestione e comunicazione di sistema. Schema a blocchi di un componente della famiglia di DSC (Digital Signal Controller) dsPIC33CH di Microchip