浅谈车载电控和机器人一体化关节电控区别和联系

发布于:2025-07-17 ⋅ 阅读:(18) ⋅ 点赞:(0)
类别 车载电机 关节电机(伺服电机)
电机 PMSM 有轴
永磁体内嵌IPM
PMSM&BLDC
永磁体表贴 SPM,转速不高,减少体积
关节和推杆用无框力矩电机:只有定子和转子,无轴,无外壳和端盖,便于和编码器减速器等集成
灵巧手空心杯电机:转子不含铁芯,转动惯量很小、动态响应快(机械时间常数小)、齿槽扭矩很小,噪声和振动小,缺点:散热
功能/性能 低速,最大10000rpm
对控制精度和定位要求更高
转速高达3-5万转
减速器 纯电无减速器
混动/油车:齿轮箱&离合器

推杆:丝杠&螺母 旋转运动转为直线运动
旋转关节:RV减速器&行星减速器
灵巧手:空心杯高速低扭,需要多级减速器增扭及蜗轮蜗杆把旋转转化为线性运动及自锁

速比:几十到几百

冷却 电机和控制器有专门的冷却回路
油泵(Lin或CAN通信)
无冷却回路,自然散热
编码器 旋变模拟器:激励线圈和正余弦二次线圈,
输出模拟量正余弦波
位置编码器:单圈/多圈磁编码器
输出:数字信号
接口:BISS C, RS422,SPI,UVW,ABZ
母线电压 逆变器直流电压
400V平台&800V平台
推杆和旋转关机:48V
灵巧手:12V
系统小电压 控制板输入电压:12V 无小电压输入接口,直接通过母线电压分压得到12V
控制器 控制板+驱动板
功率板
为减少空间占用,控制板,驱动板,功率板都集成一块板上
灵巧手空心杯:驱动模块&功率模块集&相电流检测&分压电路成在1个芯片中
功率模块 IGBT/SiC/GaN
驱动电压12V-30V
MOSFET
驱动电压12V
驱动模块 驱动芯片加驱动电路 单个驱动芯片,无desat&UVLO故障检测功能
控制模块 TC3XXX的多核芯片 STM32
电控尺寸 肉眼基本能看清大部分元器件 电子元器件排布很密,或是多层板
集成化 高压/低压电、控制器,电机、减速器为单独模块

电控、减速器、电机高度集成化
直流母线电压48分压直接得到12V/3.3V/5V

为电控尺寸小,驱动、逆变、3.3V都由驱动芯片提供

控制实现方式 转速---电流/扭矩控制 位置---转速---电流/扭矩
测试项 功能测试、性能测试、DV、PV 运控更强调性能测试,动态快速响应
定位精度、力环/位置环带宽/跟随测试
通信协议 CAN/CANFD: dbc,UDS,XCP CAN/CANFD/RS485/UART/EtherCAT:CANopen(cia 301& cia 402)
测试标准 ISO 13849 GB/T 4320-2023
运控或整机需求输入
功能安全 ISO26262 IEC 62061 和 ISO/TS 15066 急停响应
网络安全

R155,ISO 21434,通信节点认证,软件升级认证

英飞凌TC38XX芯片已加密算法

Vector工具集成加密算法

暂无
DV测试 ISO 16750,VW8000 GB/T 34986-2017
诊断 UDS ISO 15765,ISO14229,ISO 13400 暂无
开发方法/体系 AutoSAR, MBD 纯手写代码
HIL负载建模 CarSim和TruckSim 针对关节的滚珠丝杠、谐波/RV/行星减速器没有传动模型

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