标题: 浅谈IQmath库的定点DSP算法设计（2） [打印本页]
作者: yuyang911220 时间: 2015-10-25 12:54 标题: 浅谈IQmath库的定点DSP算法设计（2）
浮点数是属于有理数中某特定子集的数的数字表示，在计算机中用以近似表示任意某个实数。具体的说，这个实数由一个整数或定点数（即尾数）乘以某个基数（计算机中通常是2）的整数次幂得到，这种表示方法类似于基数为10的科学记数法。 定点数是计算机中采用的一种数的表示方法。参与运算的数的小数点位置固定不变。
在现代交流电机控制领域，空间矢量控制法（SVPWM）使得交流电机的控制策略能像直流电机的控制策略一样，可以实现转矩电流和磁通的单独控制，因此成为主流的交流伺服驱动控制策略。利用DSP强大的计算能力和信号处理能力，SVPWM的电流和磁通控制均可以采用软件实现。TMS320F2812处理器专门为电机控制设有两个事件管理器（EVA／EVB）和编码器电路（QEP），因此成为运动控制的最佳选择之一。图1是采用TMS320F2812实现SVPWM控制算法的系统结构框图。
从图1可以看出，PARK变换是SVPWM控制算法中最为复杂的变换之一，是一个旋转矢量is从静止二相坐标系(α-β)变换到同步旋转的二相坐标系(d-q)。PARK变换坐标映射如图2所示。
由图2可以得到PARK变换的方程式：
因为PARK变换是一个浮点算法，如果在定点处理器TMS320F2812上采用浮点运算来实现，代价很高。采用浮点类型进行编程将产生十分庞大的代码，而且在循环计算中势必影响系统的效率和性能。采用IQmath库可以将浮点算法转换为定点数算法，这样运算速度可以明显提高，这对实时性要求很好的运动控制系统的设计十分有效。利用IQmath库实现PARK变换的程序段如下：
图3是利用Embedded Target for TI C2000 DSP集成开发工具对IQmath库编写的SVPWM程序计算PWM占空比的波形图。
5 结论
利用IQmath库可以在32位定点处理器TMS320F2812上实现浮点算法与定点算法之间的无缝连接，能够极大地增强定点DSP的运算能力；在不牺牲时间周期的情况下可以实现高精度计算，能够快速地完成对浮点算法的转换、植入和执行；还可以根据应用系统不同要求相应地调整运算精度，比直接采用ANSI C语言相比效率更高。
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