Подбор отечественных электронных компонентов для создания платы управления бесколлекторным двигателем

В условиях активного развития робототехники и необходимости обеспечения технологического суверенитета особую актуальность приобретает разработка эффективных систем управления бесколлекторными двигателями, которые служат ключевыми компонентами современных робототехнических систем. В статье проведен анализ алгоритмов управления BLDC-двигателями, включая трапецеидальную и векторную коммутацию, с акцентом на их преимущества, недостатки и области применения. Рассмотрены математические основы преобразований Кларка и Парка, необходимых для реализации векторной коммутации, а также требования к вычислительным ресурсам микроконтроллеров. Особое внимание уделено проблеме импортозамещения: предложен обзор отечественной электронной компонентной базы (ЭКБ) для создания управляющих плат, включая микроконтроллеры (например, MIK32 Amur) и возможные аналоги зарубежных драйверов MOSFET-транзисторов. Выявлены ключевые проблемы, такие как отсутствие отечественных высокочастотных MOSFET-транзисторов и специализированных драйверов, что сдерживает развитие автономных робототехнических систем. Предложены практические решения для реализации алгоритмов управления на отечественных компонентах и подчеркнута необходимость развития отечественной ЭКБ для достижения технологической независимости. Результаты исследования могут быть полезны разработчикам робототехнических систем, инженерам-электронщикам и специалистам в области автоматизированного управления.

Литература

[1] Постолаки Е.С., Масанов Д.В. Анализ векторного управления (FOC) для BLDC. Применение ИИ в промышленности. Науч. конф. с междунар. уч. в рамках деловой программы междунар. выставки «ИНЛЕГМАШ 2025»: сб. ст. Москва, РГУ им. А.Н. Косыгина, 2025, c. 144–148.

[2] Prayogo R.C., Triwiyatno A., Riyadi M.A. Field Oriented Control Implementation on BLDC Motor Controller with PI and SVPWM using STM32F103C8T6. Journal of Physics: Conference Series, 2023, vol. 2622, art. no. 012025. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2622/1/012025

[3] Rau D., Vrsansky T. Sensorless field-oriented control inverter of BLDC motor for copter. Journal of Electrical Engineering, 2023, vol. 74, no. 3, pp. 210–217. https://doi.org/10.2478/jee-2023-0027

[4] Самар Д.Е., Егоров В.А. Экспериментальное исследование алгоритма работы драйвера BLDC электродвигателя. Молодежь и наука: актуальные проблемы фундаментальных и прикладных исследований. V Всерос. нац. науч. конф. молодых ученых: сб. тр. Комсомольск-на-Амуре, Комсомольский-на-Амуре гос. ун-т, 2022, с. 75–77.

[5] До Ч.Т., Фам Х.Ч. Моделирование и управление двигателем BLDC — реализация MATLAB/SIMULINK. Наука. Техника. Технологии (Политехнический вестник), 2023, № 4, с. 34–40.

[6] Тимофеев Е.С. Разработка электрической схемы драйвера BLDC-двигателя. Вестник науки, 2025, № 6, с. 1370–1387.

[7] Дьячков Ю.Е. Разработка прототипа платы управления BLDC мотора. Наука России. IV Всерос. науч.-практ. конф.: сб. ст. Пенза, Наука и Просвещение (ИП Гуляев Г.Ю.), 2025, с. 43–48.

[8] Poudel Ya.K., Bhandari P. Control of the BLDC motor using ant colony optimization algorithm for tuning PID parameters. Archives of advanced engineering science. Nepal, 2023, vol. 2(2). https://doi.org/10.47852/bonviewAAES32021184

[9] Hassan E., Ali I., Mohammed K.H. Experimental study of f2833x/Texas ins. for constructing speed controller on a synchronous motor based on SVPWM method. Engineering and technology journal, 2022, vol. 2, pp. 301–310. https://doi.org/10.30684/ETJ.V40I2.2171