شركة STMicroelectronics تقدم الذكاء المدعوم بالذكاء الاصطناعي لأنظمة التحكم في المحركات

الذكاء الاصطناعي يعيد بهدوء تشكيل سلوك محركات القيادة في الميدان

وسعت شركة STMicroelectronics محفظتها من حلول الحركة الصناعية مع FP-IND-MCAI1، وهو حزمة برمجيات تحكم في المحركات معززة بالذكاء الاصطناعي مصممة لمنصات قيادة BLDC. يستهدف الإصدار المهندسين الذين يعملون مع أنظمة السيرفو المدمجة والمحركات منخفضة الجهد التي تتطلب أداءً تكيفيًا بدلاً من الضبط الثابت.

على عكس البرامج الثابتة التقليدية للقيادة، تدمج هذه الحزمة ميزات التعلم الآلي مباشرة في حلقة التحكم. فهي لا تنفذ أوامر الحركة فقط، بل تفسر أيضًا ظروف التشغيل في الوقت الحقيقي.

يشير هذا التحول إلى انتقال أوسع في التحكم في الحركة، حيث تبدأ الذكاء المدمج في استبدال ممارسات الضبط اليدوي عبر أنظمة السيرفو والروبوتات الصناعية الخفيفة.

تُظهر منصة EVLSPIN32G4-ACT كيف يمكن لمكدسات التحكم الجاهزة للذكاء الاصطناعي أن تعمل ضمن هياكل أجهزة قيادة BLDC المدمجة.

عندما تبدأ حلقات التحكم في التعلم من الجهاز نفسه

من ضبط PID إلى الذكاء التكيفي

تعتمد أنظمة السيرفو التقليدية على ضبط معلمات PID يدويًا. يقوم المهندسون بضبط الكسب بناءً على الخبرة ونتائج التشغيل. يغير FP-IND-MCAI1 هذا الأسلوب باستخدام سلوك المحرك التاريخي كمرجع للضبط.

يراقب البرنامج استجابة العزم، وتغير الحمل، واستقرار الحركة. ثم يقوم بضبط سلوك التحكم لتحسين الكفاءة وتقليل الإجهاد الميكانيكي مع مرور الوقت.

الاهتزاز يصبح إشارة رقمية، وليس مجرد ضوضاء

تأتي قدرة رئيسية من دمج استشعار الاهتزاز الاختياري. يصنف النظام حالات التشغيل إلى طبيعية، اهتزاز عالي، أو ظروف غير مستقرة باستخدام نموذج تعلم آلي مدمج.

تغذي الإشارات الحالية ومدخلات المستشعر النموذج باستمرار. هذا يمكّن من الكشف المبكر عن أنماط التدهور التي عادة ما تبقى غير مرئية في تشخيصات القيادة التقليدية.

تمكن تصنيفات حالة المحرك المشغلين من التعرف على السلوك غير الطبيعي قبل أن يتطور إلى فشل ميكانيكي.

مكان محركات الذكاء الاصطناعي في الأنظمة الصناعية الحقيقية

تستهدف هذه الحزمة البرمجية التطبيقات التي تؤثر فيها اتساق الحركة مباشرة على الإنتاجية. الروبوتات، خلايا الأتمتة المدمجة، وأنظمة التجميع الدقيقة هي المستفيدون الرئيسيون.

في آلات الالتقاط والوضع، حتى المكاسب الصغيرة في الكفاءة تقلل من زمن الدورة عبر آلاف التكرارات. يساعد الضبط التكيفي في الحفاظ على ملفات الحركة المتسقة مع تقدم التآكل الميكانيكي.

يمتد نظام STM32 للتحكم في المحركات واستوديو NanoEdge AI هذه القدرة إلى سير عمل المطورين. يمكن للمهندسين تحسين النماذج ودمجها في منطق تحكم مخصص دون إعادة بناء بنية النظام بالكامل.

الصناعة تتحرك من التحكم إلى التنبؤ بالسلوك

التحكم في المحركات بمساعدة الذكاء الاصطناعي لا يعني استبدال منطق السيرفو. بل هو إضافة طبقة تغذية راجعة تفهم التدهور، تغير الحمل، وأنماط الإجهاد البيئي.

يتماشى هذا النهج مع الاتجاهات الصناعية الأوسع التي تُرى في الصيانة المعتمدة على الحالة وتحليلات الحافة. بدلاً من الاستجابة للأعطال، تبدأ الأنظمة في توقعها.

مع دمج بائعي أشباه الموصلات للذكاء بالقرب من مرحلة القيادة، يستمر التداخل بين نظام التحكم ومحرك التحليلات في التزايد.

تحول تقني سيعيد تشكيل فلسفة تصميم الحركة

يعكس FP-IND-MCAI1 اتجاهًا واضحًا في تصميم الأتمتة الصناعية. لم يعد مهندسو التحكم يضبطون سلوك الحركة فقط. بل يشكلون الآن أنظمة تكيفية تتطور أثناء التشغيل.

من المرجح أن يؤثر هذا على أجيال السيرفو القادمة، خاصة في الروبوتات المدمجة وأنظمة الحركة الموزعة حيث تقلل الذكاء المدمج من الاعتماد على المتحكمات المركزية.

الأثر طويل الأمد هو هيكلي. ستتصرف أنظمة الحركة بشكل متزايد كمكونات متعلمة بدلاً من أجهزة ذات وظائف ثابتة.

*دانيال ميرسر، مراسل أنظمة صناعية بخبرة 14 عامًا في أنظمة السيرفو، منصات التحكم الحافة، وهياكل الأتمتة عبر مشاريع Siemens وSchneider Electric وBeckhoff Automation.*