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本文的第一部分中,我们探讨了采样进程及算法实施的量化效应。现在我们提出实验结果以印证第一部分的发现。下图1为系统实施结构图。如前所述,在本文第一部分中,我们采用16位定点及32位定点DSP进行系统实施。图1.马达控制系统的实施然而,由于定点处理器上的浮点运算是通过运行时间支持库(rts2800_ml.lib)实现的,本身效率不高,所以浮点版本的真实实施方式需要较长的采样时间(4kHz)以便计算所有浮点模块。由于不同的采样时间将影响系统性能,所以为了比较方便,实验结果将仅侧重于16位与32位之间的定点版本。
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理解并控制数字马达控制系统的量化误差理解并控制数字马达控制系统的量化误差 - 第二部分第二部分
本文的第一部分中,我们探讨了采样进程及算法实施的量化效应。现在我们提出实验结果以印证第一部分的发
现。下图1为系统实施结构图。如前所述,在本文第一部分中,我们采用16位定点及32位定点DSP进行系统实
施。图1.马达控制系统的实施然而,由于定点处理器上的浮点运算是通过运行时间支持库(rts2800_ml.lib)实现
的,本身效率不高,所以浮点版本的真实实施方式需要较长的采样时间(4kHz)以便计算所有浮点模块。由于不
同的采样时间将影响系统性能,所以为了比较方便,实验结果将仅侧重于16位与32位之间的定点版本。
作者:Kedar Godbole,德州仪器 C2000 应用产品部
在本文的第一部分中,我们探讨了采样进程及算法实施的
下图 1 为系统实施结构图。如前所述,在本文第一部分中,我们采用 16 位定点及 32 位定点 DSP 进行系统实施。
图 1. 马达
然而,由于定点处理器上的浮点运算是通过运行时间支持库 (rts2800_ml.lib) 实现的,本身效率不高,所以浮点版本的真实实
施方式需要较长的采样时间 (4 kHz) 以便计算所有浮点模块。由于不同的采样时间将影响系统性能,所以为了比较方便,实验
结果将仅侧重于 16 位与 32 位之间的定点版本。在采样时间不是问题的情况下,浮点与 32 位定点版本的响应是相同的(如第
一部分所述)。
比例积分控制器的积分项总是采用 32 位字长甚至是 16 位定点版本,根据以往的经验,采用 16 位积分累加的结果明显地差的
多。采用类似仿真的策略将 ±0.5 pu 的步长应用于系统速度参考。d 轴及 q 轴电流和估测速度作为速度命令的步长,这些也证
实了仿真结果。在瞬态及稳态状态下,仿真结果的响应相关性很强。不良振荡瞬态及因采用 16 位实施造成的瞬态时间增加等
情况下的量化效应是可以验证的。
图 2. 实施的估测速度及 q 轴电流
量化及量化及
要在数字信号处理器的马达控制算法中实现 PID 等控制器,该控制器必须是离散控制器。采样频率的选择是关键的考虑因
素,必须遵循能够避免失真的尼奎斯特 (Nyquist) 规定。然而在控制系统中,采样速率几乎总是有必要比尼奎斯特规定建议的
大的多。必须在系统 ( ) 最高频率分量时确定采样频率。然后,所选的采样频率 ( ) 必须大于该频率的两倍,即
。仅遵循尼奎斯特规定并不能确保控制系统正常工作。因此,对于一阶系统 (first order system) 而言,通常的做法是选择频率
大于 的四倍以上。对于二阶以上的更高阶系统而言,通常选择采样率为最高频率分量的 10 倍。
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weixin_38670700
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