1 머리말

실시간 제어 시스템은 다양한 중요한 애플리케이션의 중추 역할을 합니다. 이러한 시스템은 감지, 처리 및 작동의 섬세한 균형을 조율하며 그 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.

전기 자동차의 트랙션 인버터를 생각해 보십시오. 인버터의 주요 기능은 배터리의 DC 전원을 모터가 사용하는 3상 AC 전원으로 변환하는 것입니다. 이러한 맥락에서 모든 밀리초가 중요합니다. 인버터는 도로 조건, 부하 수요 및 운전자 입력과 같은 변수에 맞게 일관되게 조정되어 부드럽고 에너지 효율적인 구동을 제공합니다. 마찬가지로 산업용 로봇은 반복 작업의 정밀도를 높이도록 프로그래밍되어 있습니다. 회전 각도이든 적용된 힘이든, 속도와 정확도가 가장 중요합니다. 사소한 편차라도 제품 결함을 초래할 수 있습니다. 실시간 제어 시스템 덕분에 로봇과 차량 모두의 모터는 24시간 내내 안전하고 원활하게 작동합니다.

모든 실시간 제어 시스템은 다음을 포함합니다.

1. 감지: 장치는 EV 배터리의 온도 센서부터 로봇 팔의 센서에 이르기까지 실시간 데이터를 지속적으로 캡처합니다.
2. 처리: 정교한 알고리즘이 이 원시 데이터를 해석합니다. 실시간 요구 사항을 감안할 때 이 단계의 속도와 정확도는 매우 중요합니다.
3. 작동: 시스템이 명령을 수신하여 처리된 데이터를 기반으로 실질적인 작업을 수행합니다.

다중 축 드라이브, 산업용 로봇, 전기 자동차 또는 태양광 인버터에 관계없이 실시간 제어 시스템을 설계하는 데 있어 1차 목표는 지연 시간을 최소화하여 성능을 최적화하는 것입니다. 특수 하드웨어 가속기가 내장된 고성능 마이크로컨트롤러를 사용하면 가능합니다. 이러한 가속기는 복잡한 제어 알고리즘의 효율적인 처리를 위해 특별히 설계되었습니다. 다음 섹션에서는 실시간 제어 루프의 처리 단계에 중점을 두고 알고리즘 개발 및 시스템 지연 시간을 최소화하는 하드웨어 가속기의 역할에 대해 설명합니다. 이것으로 TI가 이러한 애플리케이션을 위해 개발한 뛰어난 MCU 제품 시리즈를 마치겠습니다.