电机控制需要懂硬件吗?

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从兴趣的角度看，从事技术工作的工程师，有喜欢的方向，也有厌恶的方向，比如我就不喜欢画layout，也不喜欢调底层配置，喜欢把电机转起来的感觉。

从职业生涯发展的角度看，从事算法类工作，如果以后一直在大公司打工，也不需要懂硬件。

如果以后进入创业的赛道，或者在小公司生存，那么硬件软件都需要懂一点，甚至最好精通。

现在的电力电子大公司，以华为，汇川为例，每个人的工作都逐渐细化，整个项目，是由多个螺丝钉组合在一起。个体的工作目标就是各司其责，保证每个螺丝钉高效运转，项目leader把团队捏合到一起，对整个项目组负责。这是目前项目开发的主要模式，这样的模式会让每个工程师逐渐成长各自领域的专家，发展的方向会逐渐变窄，对公司的依赖性加强。

因为工程师会逐渐依赖公司的平台，这是一个潜移默化的影响，从职业习惯上不愿意离开熟悉的工作模式。同时每个人负责的只是部分环节，离职对整个项目的影响最多只是进度延期，整体风险可控。一般很难出现个别人离职导致整个项目严重受阻的情况。

对个体的深层次影响，每个人仅仅负责一个子模块，参与类似的项目可以快速地复制，迭代。个体无法接触到整个项目的全部核心资源，那么员工离职后很难快速定义和开发出一款类似的产品，对之前的公司造成威胁，起码要核心团队的离职才有这种效果。这也是大公司分工逐渐地细化的原因，早期艾默生就是吃了这种亏，核心资源的流失裂变出了一批优秀的民营企业。

笔者有个前同事，社招进入华为前是硬件工程师，在华为工作2年，第一年基本测了一整年的温升，主要内容就是和温升打交道。第二年和领导沟通工作内容，没有明显变化就离职了。按照同事的说法，华为的工作是非常细化了，比如有的人只负责弱磁，那么弱磁这个子模块就由你负责，其他子模块接触不到，各个子模块相互保密。

这样子源码泄露或者核心资源流失的可能性非常低。

再以汇川为例，我们看看汇川招人的标准：

汇川PCB工程师招聘标准


汇川硬件工程师招聘标准
从以上招聘公告，仅硬件，就包含了硬件工程师和Layout工程师两个岗位，有的高压大功率还细分出功率硬件工程师，嵌入式方向还有嵌入式底层工程师，有的公司还细分出单板硬件工程师，整机硬件工程师。

对于单板或者整机，还有工艺工程师，SOC硬件工程师，嵌入式硬件工程师等等细分岗位，所以硬件方面的工作在越大的公司，会越被细化。

再说以软件为例：



电机控制软件


功能软件


变频器软件
从以上招聘广告，细分到负责FOC，负责EtherCAT总线等，负责MCU底层配置，负责功能，还有FPGA工程师，SoC软件，伺服软件等等。即使是负责电机控制的岗位，现在软件大多是.obj加密格式，每个工程师能看到的内容非常有限。

从以上招聘细分程度可以看出，整个项目组对个体的依赖随着衍生岗位的增多逐级降低，项目不会因为个体的缺席而受到很大影响。个人反而对平台，对公司依赖性加强，因为没有平台的便利性，开展工作会变得逐步困难，很难一窥全局，每个人只能负责一小部分。想出去创业也好，离职也好，能学走的东西很有限，想再拉起一个班子来需要大批人力，想自己干发现自己精通的东西只是整个产品的一小部分。

这是人力资源管理，项目管理和岗位细分共同考虑的结果。

有些职业规划专家会建议你，沉下心来，成为自己领域的专家。一定程度上来说是有道理，这种职业生涯的发展在国外比较适用，因为国外的企业都是稳健型的发展路线，整个职业生涯允许打工人坚持做一件事，坚持长期主义。对于国内来说，市场变化太快，对于打工人的风险是与日俱增。当你的工作岗位越细分，那么你对这个岗位的依赖性就越高，无法保证这个岗位在市场上会一直存在。

举个例子，电机控制似乎薪资不错，但是目前仅仅只在几个主要一二线城市存在大批需求，哪怕一线城市的广州，对电机控制这个岗位的需求并不旺盛。带来的结果就是你必须并且只能在深圳、上海、苏州、杭州等几个城市找到稍微适合自己的工作。看看这几个城市的房价，劝退你只怕只是时间问题。

而且哪怕你就在一线城市定居，给你带来的客观风险就是，你离职的底气并不足。哪怕你是专家，市场上离开了这家公司，其他公司不一定设定有这个岗位。不是你不够优秀，而是市场上没有这个需求。打工人的人力资源价格是市场供给和需求共同博弈的结果，哪怕你是某某公司的专家，出去跳槽说不定也会很尴尬。岗位细分导致的结果就是对公司、对平台的依赖性不知不觉地加强。

想在职业生涯做出成绩，那么一定要有自己的核心竞争力，比如在细分岗位成为专家，是最常见的一种方式。除此之外，一定要扩展自己的技能树，这样子作为打工的身份，和公司谈判，博弈会更有主动权。进可攻，退可守。

哪天不愿意打工了，出去接点外包项目也能过得很滋润，很自由，不必过社畜式的生活，被压榨不敢出声。这才是职业生涯真正的自由，来去自由，生存不受影响。

所以对于电机控制的建议，还是要懂硬件，最起码自己能看懂原理图，能画简单的原理图和layout，焊板子调试，平台打样等这些都是基本技能。这些并不影响你打工，扩展你的技能树，无论是跳槽还是创业，都能游刃有余。

比如开发低压马达控制器，要了解基本DC-DC电路，驱动电路，自举充电逻辑，有的产品必须依靠软件实现启动前对上桥驱动电源的充电。

对于MCU,驱动IC的PWM逻辑要弄清楚，否则发波逻辑错误，如果驱动IC没有直通保护容易造成上下管MOSFET直通损坏。

在某次大负载调试时，间断出现相电流不连续的情况，如下图：



相电流不连续
一般来说，角度和速度就是连续的，不应该出现电流突变的情况。根据经验，很快定位了瞬态加载时电池电压拉低，导致驱动IC进入短暂的欠压保护状态，造成了驱动IC脉冲没有按照MCU输出去执行的情况。短暂的驱动脉冲丢失，MOSFET没有开通，相电流进入了续流状态，进而导致电流不连续。



相电流和驱动信号对应
如果是高压220VAC驱动器的调试，需要对IGBT驱动电路有一定了解，以及无电解电容驱动技术的开发，都要对硬件电路有一定认识。

当因为采样电路故障时导致驱动器异常，能够快速定位硬件模块问题所在。对于电机控制，因为硬件问题容易踩很多坑，比如上桥自举驱动电路工作不正常，导致上桥驱动电平偏低，上桥IGBT未能饱和导通，大电流发热失效；再比如Layout铺地不合适，导致MCU的地被耦合了MOS开关噪声，ADC采样完全没法用。再比如MOS驱动电路设计不合理，MOSFET开通关断严重振荡，电机运行噪声很大：



MOSFET关断振荡
以一个外包项目为例，客户要求送样，包括的具体工作有画板子，画layout，备料，打样，然后调试好硬件。硬件完成之后，就是MCU底层配置，FOC调试，测试，再送样。这仅仅只是技术上的工作，涉及到这么细节。要么自己做，要么招人，要么外包。小公司很锻炼人，就是因为这个原因，当然小公司没有完整的研发体系，不够精细，容易养成不好的职业习惯，这也是小公司带来的弊端。



8051电动工具板
demo容易，产品难出，自己独立经历过这些项目开发，才明白多懂一些硬件还是有很大帮助的，无论是创业，外包，打工都能多出一些选择。

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