电机驱动专题-理论学习-计算整数化


电机驱动在讲究成本的情况下,有很多在M3、M0、甚至STM8芯片上开发正弦波驱动的需求,而这些芯片没有一个支持DSP运算、定点、浮点运算(M4内核的开始支持DSP运算,浮点运算或者定点浮点运算)。那么我们需要将计算转化成整数运算,效率更高。
实现这一目标的主要实现方法:

  1. 标幺化,并将范围归一。
  2. Q格式化(Q15)

标幺化

标幺化简介

标幺值是一种相对单位,以某个标准值为基准,将实际的物理量值除以该标准值,得到一个无量纲的数值。在电机控制中,通常以电机的额定值为标准值,将实际的电流、电压、转速等物理量值都除以这个标准值,得到对应的标幺值。

标幺化的优点

  1. 方便比较和计算。
  2. 实现控制系统通用化(适配物理模型相同的不同系统)。
  3. 防止控制系统数据溢出。
  4. 和 Q格式 相配合,实现将浮点数转化为整数运算。

原理讲解

以下援引至知乎网文-旋转的世界

在电机控制中,不管是使用什么样估算转子角度的算法,如滑膜观测器、龙格伯观测器、磁链观测器等,在具体的代码实现上,都绕不开一个问题:“怎么把代码中的电机数学模型和真实物理世界中的电机模型参数联系起来?”

Q格式化

DSP上浮点数据定点化处理 Q格式

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